DE4236591C1 - System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Be- und Entladung von Tankfahrzeugen erfolgt heute überwiegend mit Unterstützung des Gasaustausches zwischen Tankfahrzeug und angeschlossenem Tank. Beim Befüllen des Tankfahrzeuges in der Raffinerie sind die zu befüllenden Tankabteile des Tankfahrzeuges mit einer Gasrückführleitung verbunden, die zu einer Gassammelstation führt. Das durch das eingefüllte Produkt verdrängte Gas verläßt das Tankfahrzeug über die Gasrückführleitung. Beim Entleeren des Tankfahrzeuges an einer Tankstelle werden sogenannte Gaspendelleitungen verwendet, durch die das aus dem Tank der Tankstelle verdrängte Gas wieder in das Tankfahrzeug zurückgeleitet wird.

Aufgrund der unterschiedlichen Volumenströme beim Befüllen des Tankfahrzeuges und beim Entleeren werden in der Regel Gasschläuche unterschiedlichen Durchmessers verwendet. Da die Beladung des Tankfahrzeuges und die Abgabe aus einem Tankfahrzeug ferner in der Regel von unterschiedlichen Seiten des Fahrzeuges erfolgen, werden normalerweise unterschiedliche Anschlüsse für die Gasrückführleitungen bzw. die Gaspendelleitungen verwendet.

Bisher war es Vorschrift, die einzelnen Tankabteile des Tankfahrzeuges sowohl mit einer Gassammelleitung (zur Gasrückführung) als auch mit einer Gaspendelleitung auszustatten. Der Leitungs- und Armaturenaufwand an einem Tankfahrzeug war entsprechend hoch. Es hat daher bereits Vorschläge gegeben (DE-PS 40 09 781), auch die Gassammelleitung zusätzlich zur Gaspendelung zu verwenden, da häufig aus einem mit verschiedenen Produkten befüllten Tankfahrzeug gleichzeitig zwei verschiedene Produktgruppen abgegeben werden. Der genannte Stand der Technik sieht daher vor, bei der gleichzeitigen Abgabe einer zweiten Produktgruppe die bei der Abgabe an sich nicht erforderliche Gassammelleitung ebenfalls zur Gaspendelung zu verwenden.

Eine Änderung der Zulassungsvorschriften hat dazu geführt, daß separat zu jedem Tankabteil eines Tankfahrzeuges geführte Gaspendelleitungen nicht mehr erforderlich sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Tankfahrzeug insgesamt zu vereinfachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen anzugeben, das eine starke Vereinfachung des Rohrleitungs- und Armaturenbedarfs an einem Tankfahrzeug ermöglicht, die Kosten verringert und die Handhabung erleichtert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung sind die einzelnen Tankabteile des Tankfahrzeuges an eine gemeinsame Gassammelleitung angeschlossen, an die sowohl die Gasrückführleitung als auch eine Gaspendelleitung angeschlossen werden kann, wobei die Gasrückführleitung und die Gaspendelleitung alternativ absperrbar sind. Vorzugsweise können gleichzeitig zwei Gaspendelleitungen an die Gassammelleitung angeschlossen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Atmungsventil zum stationären Druckausgleich der Tankabteile dem oder den Anschlüssen für die Gaspendelleitungen räumlich benachbart zugeordnet ist und ebenfalls an der Gassammelleitung angeschlossen ist.

Es ist vorzugsweise ein Gaspendelverteiler vorgesehen, der als einheitliche Baugruppe mit zwei Anschlüssen für zwei Gaspendelleitungen ausgebildet ist. Die Anschlüsse für die Gaspendelleitungen sind mit zwei Rückschlagventilen versehen. Ferner ist das Atmungsventil in die Baugruppe integriert. Zur Reduzierung der räumlichen Größe des Gaspendelverteilers kann vorgesehen sein, daß die Betätigungsachse des Atmungsventils mit der Betätigungsachse eines Rückschlagventils koaxial ausgerichtet ist. Dies erfolgt insbesondere dadurch, daß die für die Ventile verwendeten Federn koaxial ineinanderliegen.

Das Atmungsventil kann zur Sicherheit größer als erforderlich ausgebildet sein, so daß es für den Fall, daß versehentlich ein Gasrückführschlauch nicht angeschlossen ist, als Entlüftung der Tankabteile dienen kann. Der vergrößerte Ventilquerschnitt erlaubt es ferner, wenn ein entsprechender Stutzen am Atmungsventil vorgesehen wird, dieses unmittelbar als Anschluß für den Gasrückführschlauch zu verwenden.

Da die verwendeten Gaspendelschläuche üblicherweise auf Haspeln aufgewickelt sind, ist vorzugsweise vorgesehen, daß hierzu eine Doppelhaspel verwendet wird, in deren Verbindungsbereich der Gaspendelverteiler untergebracht ist. Die Gaspendelleitungsanschlüsse des Gaspendelverteilers führen dabei unmittelbar in die Drehachsen der Haspeln auf Drehkupplungen, über die das zu pendelnde Gas von den aufgehaspelten Gaspendelschläuchen übergeben wird.

Ein bevorzugter Gaspendelverteiler weist ein Gehäuse mit einem an die Gassammelleitung des Tankfahrzeuges angeschlossenen Entlüfterraum auf. Im Gehäuse sind zwei federkraftbetätigte Rückschlagventile zur unabhängigen Verbindung des Entlüfterraums mit den Gaspendelleitungen vorgesehen. Ferner ist ein gegen die Kraft einer Druckfeder pneumatisch betätigtes Atmungsventil zum Verschließen des Entlüfterraumes gegen die Umgebung vorgesehen.

Bei dem erfindungsgemäßen System dient die Gassammelleitung sowohl zur Gasrückführung beim Beladen des Tankfahrzeuges als auch zur Gaspendelung bei der Abgabe der aus dem Tank abzugebenden Produkte. Beim Beladen des Tankfahrzeuges wird normalerweise ein Gasrückführschlauch an den Gasrückführstutzen der Gassammelleitung angeschlossen. Der in der Gassammelleitung vorhandene Druck verschließt die Rückschlagventile der Gaspendelanschlüsse. Das Atmungsventil kann pneumatisch geschlossen werden. Hierdurch wird es sogar möglich, auf das üblicherweise verwendete Ventil im Anschlußstutzen der Gasrückführleitung zu verzichten, da die Gassammelleitung im übrigen vollständig gesperrt ist.

Das erfindungsgemäße System erlaubt eine große Vereinfachung des Leitungsaufbaus und eine Reduzierung der Zahl der benötigten Armaturen. Durch Integration noch notwendiger Armaturen läßt sich eine weitere apparatemäßige Vereinfachung erzielen. Dadurch lassen sich insbesondere auch die Kosten erheblich senken.

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

Fig. 1 eine Übersichtszeichnung des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2A-D verschiedene Betriebszustände an einem Tankfahrzeug,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Gaspendelverteilers,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Gaspendelverteilers gemäß Schnitt A-A von Fig. 3,

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Gaspendelverteiler und

Fig. 6 eine Haspelanordnung.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes System in Prinzipansicht. Es ist ein Tankabteil 35 eines Tankfahrzeuges dargestellt, an dessen Oberseite ein Kippventil und eine Dauerbrandschutzeinrichtung 36 vorgesehen sind. Derartige Ventile sind an sich bekannt. Über eine Verbindungsleitung 37 ist das Tankabteil 35 an eine Gassammelleitung 38 angeschlossen. Entsprechend sind alle anderen Abteile des Tankfahrzeuges, beispielsweise sechs, ebenfalls an die gemeinsame Gassammelleitung 38 angeschlossen. Die Tankabteile 35 stehen damit auch im Gasaustausch untereinander.

Die Gassammelleitung 38 führt über eine Verbindungsleitung 41 und eine Querleitung 42 zum Gaspendelverteiler 34, der insbesondere seitlich an der Unterseite des Tankfahrzeuges angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gaspendelverteilers auf der anderen Fahrzeugseite befindet sich ein Gasrückführstutzen 40, an den eine Gasrückführleitung anschließbar ist. Bei geschlossenem Gasrückführstutzen 40, z. B. mit einen mit einem Betätigungsglied versehenen Deckel, ist ein Ventil 39 in der Querleitung 42 geöffnet. Sobald der Deckel des Gasrückführstutzens 40 abgenommen wird, schließt das Ventil 39, so daß die anzuschließende Gasrückführleitung über die Verbindungsleitung 41 unmittelbar Verbindung zur Gassammelleitung 38 erhält.

Sofern sämtliche Ventile des Gaspendelverteilers 34 geschlossen gehalten werdend, wenn das Tankabteil 35 befüllt wird und ein Gasrückführschlauch an den Gasrückführstutzen 40 angeschlossen ist, kann auch auf das Ventil 39 verzichtet werden.

Der Gaspendelverteiler 34 weist Gaspendelstutzen 30 auf, an den oder die Gaspendelschläuche beim Entleeren eines oder mehrere Tankabteile 35 anschließbar sind. Der Gaspendelverteiler 34 weist ferner ein Atmungsventil 33 auf, das dem Druckausgleich im stationären Zustand dient, insbesondere während der Fahrt des Tankfahrzeuges. Dieses Atmungsventil 33 ist im stationären Zustand geöffnet, während es bei der Abgabe von Produkten aus dem Tankfahrzeug geschlossen ist, da hierbei über den Gaspendelstutzen 30 Gas aus einem Tank der Tankstelle über die Gassammelleitung 38 in das zu entleerende Tankabteil 35 zurückgeführt wird. Das Atmungsventil 33 muß dabei geschlossen sein, um kein Entweichen des Gases in die Atmosphäre zu verursachen.

Fig. 2 zeigt verschiedene Betriebszustände des erfindungsgemäßen Systems.

Fig. 2A zeigt den Zustand der Beladung des Tankfahrzeuges. Hierbei ist das Umschaltventil 39 geschlossen und das aus dem Tankabteil 35 entweichende Gas führt über die Gassammelleitung 38, den Gasrückführstutzen 40 und den angeschlossenen Gasrückführschlauch zur Gassammelstelle der Raffinerie.

Fig. 2B zeigt einen Zustand der Beladung, bei dem versehentlich an dem Gasrückführstutzen 40 kein Gasrückführschlauch angeschlossen ist. Das Umschaltventil 39 bleibt dadurch geöffnet. Das aus dem Tankabteil 35 entweichende Gas kann daher zur Sicherheit über das Atmungsventil 33 an die Atmosphäre entweichen. Der Ventilquerschnitt des Atmungsventils 33 ist hierzu gegenüber seiner eigentlichen Atmungsfunktion überdimensioniert.

Es kann auch vorgesehen sein, daß das Atmungsventil 33 selbst die Funktion des Gasrückführstutzens 40 übernimmt. Dazu wird der Gasrückführschlauch anstelle an den Gasrückführstutzen 40 an das Atmungsventil 33 angeschlossen, dessen Gehäuse eine entsprechende Stutzenausbildung aufweist. Die Öffnung des Atmungsventils 33 erfolgt entweder pneumatisch oder durch Handbetätigung. Diese besondere Ausbildung des Atmungsventils hat den Vorteil, daß sowohl die Beladung als auch die Entladung von der gleichen Seite des Tankfahrzeuges her erfolgen kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, auf beiden Seiten des Fahrzeuges jeweils einen Gaspendelverteiler 34 mit Atmungsventil 33 vorzusehen. Die Be- und Entladung des Fahrzeuges kann daher alternativ von beiden Seiten vorgenommen werden. Auf einen zusätzlichen Gasrückführstutzen 40 mit Umschaltventil 39 kann dabei verzichtet werden.

In einem stationären Betriebszustand (Fig. 2C) des Fahrzeuges, beispielsweise während der Fahrt, sind die Stutzen 30 für die Gaspendelanschlüsse gesperrt, und ebenfalls ist der Gasrückführstutzen 40 verschlossen. Lediglich das Atmungsventil 33 bleibt geöffnet und sorgt so für einen Druckausgleich der Tankabteile 35 gegenüber der Atmosphäre.

Der in Fig. 2D dargestellte Betriebszustand der Abgabe zeigt einen geöffneten Gaspendelanschluß 30 mit geschlossenem Atmungsventil 33. Der Gasrückführstutzen 40 ist ebenfalls geschlossen, während das Umschaltventil 39 geöffnet ist. Damit kann bei der Abgabe von Produkten aus dem Tankfahrzeug Gas aus dem Tank der Tankstelle wieder in das Tankfahrzeug zurückgeführt werden.

Fig. 3 zeigt einen Gaspendelverteiler 34 im Schnitt. Im unteren Gehäuseteil 1 sind zwei Gaspendelstutzen 30, 31 vorgesehen, an die gleichzeitig zwei Gaspendelleitungen anschließbar sind. Es können daher jeweils zwei verschiedene Produkte gleichzeitig gependelt werden, wobei sich die zum Tankfahrzeug geführten Gase in dem dargestellten Gaspendelverteiler 34 in dem Entlüfterraum 29 mischen.

Jeder der Gaspendelstutzen 30, 31 weist ein Rückschlagventil zum Entlüfterraum 29 auf. Die Rückschlagventile sind federbelastet mittels der Federn 11. Im Ruhezustand sind die Rückschlagventile geschlossen.

Die Rückschlagventile enthalten einen Dichtungsteller 9, der über eine Feder 11 gegen ein gegenüberliegendes Gehäuseteil, insbesondere das Deckelteil 2, abgestützt ist. Die Führung der Feder 11 erfolgt über eine in dem gegenüberliegenden Gehäuseteil 2 mittels einer Spannhülse 26 befestigten Buchse 8. Die Feder 11 umgibt dabei die Buchse 8.

Sobald Gasdruck in einem oder beiden der Gaspendelstutzen 30 oder 31 auftritt, heben der oder die Ventilteller 9 an und erlauben das Überströmen des Gases in den Entlüfterraum 29, von dem sie an die Gassammelleitung 38 überführt werden. Die Vermischung der gependelten Gase in den Erdtanks selbst wird durch die Rückschlagventile jedoch verhindert.

Zur genügenden Abdichtung der Rückschlagventile und zur Sicherstellung der Leichtgängigkeit weisen die Ventilteller 9 der Rückschlagventile Lippendichtungen 12 auf.

In einer der die Federn 11 der Rückschlagsventile führenden Buchsen 8 ist der federbelastete Kolben 6 des Atmungsventils 33 integriert. Die Unterseite der Feder 10 wirkt dabei gegen eine Scheibe 7, die auf einen in einer unteren Nut der Buchse 8 gelagerten Sicherungsring 24 ruht. An der Oberseite der Feder 10 befindet sich der Kolben 6 des Atmungsventils 33, wobei der Zylinderraum über einen Dichtring 13 gegenüber der Buchse 8 und über eine Dichtung 15 gegenüber dem Deckel 2 abgedichtet ist. Zwischen Oberseite des Kolbens 6 und oberem Gehäuseteil 2 befindet sich daher ein abgeschlossener Hohlraum, in den über einen Anschluß 18 Steuerluft zur Betätigung des Atmungsventils 33 eingeführt werden kann. Die Verbindungsleitung zwischen Anschluß 18 und Betätigungsraum des Atmungsventils 33 ist einseitig mittels eines Gewindestifts 22 gegenüber dem Entlüfterraum 29 abgeschlossen. Die Kolbenstange 5 ist mit dem Kolben 6 über einen Zylinderstift 23 verbunden.

Am oberen Ende der Kolbenstange 5 des Atmungsventils 33 befindet sich der Ventilteller 4, der mit einem O-Ring 14 versehen ist, um das Atmungsventil 33 gegenüber dem Gehäuseteil bzw. Deckel 2 zu schließen, und der an der Kolbenstange 5 mittels einer Scheibe 28 und einer Mutter 25 befestigt ist.

Im Ruhezustand bewirkt die Federkraft der Feder 10, daß das Atmungsventil 33 geöffnet ist. Sobald Steuerluft auf den Anschluß 18 gegeben wird, wird der Kolben 6 des Atmungsventils 33 nach unten geführt, und das Atmungsventil 33 wird geschlossen. Es ist daher sichergestellt, daß bei Ausfall der Steuerluftversorgung und bei Stillstand des Fahrzeuges das Atmungsventil 33 ständig geöffnet bleibt.

Oberhalb des Atmungsventils 33 befindet sich eine Schutzkappe 3, die über Sechskantschrauben 21 mit dem Gehäuse 1, 2 des Gaspendelverteilers 34 verbunden ist. Die Schutzkappe 3 weist Freiräume auf, um das aus dem Atmungsventil 33 strömende Gas an die Atmosphäre auszulassen.

Das Gehäuses 1, 2 des Gaspendelverteilers 34 ist zweiteilig ausgebildet, wobei im unteren Teil 1 die Ventilsitze der Rückschlagventile vorgesehen sind und im Deckelteil 2 das Atmungsventil 33. Die Verbindung der Gehäuseteile 1 und 2 erfolgt mittels Stiftschrauben 19, wobei die Gehäuseteile 1 und 2 über einen O-Ring 16 gegeneinander abgedichtet sind.

Fig. 4 zeigt einen Gaspendelverteiler 34 in Seitenansicht entlang der Schnittlinie A-A von Fig. 1. Es ist der Gaspendelstutzen 30 dargestellt, von dem einströmendes Gas in den Entlüfterraum 29 überführt wird. Der Entlüfterraum 29 führt zum Gassammelanschluß 32. Die Befestigung des Deckelteils 2 des Gaspendelverteilers 34 erfolgt mittels Stiftschrauben 19, die auf der Oberseite des Deckelteils 2 mit Hutmuttern 20 und einer Unterlegscheibe 17 befestigt sind.

Fig. 5 zeigt eine Aufsicht auf einen Gaspendelverteiler 34, wobei im wesentlichen die Schutzkappe 3 mit ihrer Befestigung mittels Sechskantschrauben 21 dargestellt ist, die in Einsatzbuchsen 27 des Gehäuses des Gaspendelverteilers 34 befestigt sind. Ferner ist der Anschluß 18 für eine Druckluftzufuhr dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer Doppelhaspel. Es sind zwei auf einer koaxial liegenden Achse parallel zueinander angeordnete Haspeln 43, 44 dargestellt. Diese tragen die Gaspendelschläuche 47, 48. In der Achse der Haspeln sind Drehkupplungen 45, 46 vorgesehen, die eine gasdichte Verbindung der Gaspendelschläuche 47, 48 zu den Gaspendelstutzen 30, 31 des Gaspendelverteilers 34 ermöglichen. Dieser befindet sich zentral zwischen den beiden Haspeln 43, 44 und ist mit dem Gassammelanschluß 32 verbunden. Das System ermöglicht es, an dem Tankfahrzeug zwei Gaspendelschläuche 47, 48 vorrätig zu halten, die einzeln oder zusammen verwendet werden können. Der Gaspendelverteiler 34 ist dabei platzsparend zwischen den beiden Haspeln 43, 44 untergebracht. Es kann auch vorgesehen sein, daß auf jeder Seite des Fahrzeuges eine Doppelhaspel 43, 44 mit einem dazwischenliegenden Gaspendelverteiler 34 angeordnet ist.

Claims (9)

1. System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen mit einem sperrbaren Anschluß (30, 31) für eine Gaspendelleitung zum Anschluß an einen zu befüllenden Tank und einem sperrbaren Anschluß (40) für eine Gasrückführleitung zum Anschluß an eine Ladestation, und mit einem Atmungsventil (33) zum Ausgleich von statischen Druckänderungen im Tankfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tankabteile (35) des Tankfahrzeuges an einer gemeinsamen Gassammelleitung (38) angeschlossen sind und daß an die Gassammelleitung (38) der Anschluß (40) für die Gasrückführleitung, der Anschluß (30, 31) für die Gaspendelleitung und das Atmungsventil (33) angeschlossen sind, wobei die Anschlüsse (40) für die Gasrückführleitung und die Anschlüsse (30, 31) für die Gaspendelleitung alternativ geschlossen sind.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gaspendelverteiler (34) vorgesehen ist, der den gleichzeitigen Anschluß zweier oder mehr Gaspendelleitungen an die Gassammelleitung (38) vorsieht.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Atmungsventil (33) dem Anschluß (30, 31) für die Gaspendelleitungen räumlich benachbart ist.

4. System nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaspendelverteiler (34) als einheitliche Baugruppe mit zwei mit Rückschlagventilen versehenen Anschlüssen (30 und 31) für zwei Gaspendel­ leitungen und dem in die Baugruppe integrierten Atmungsventil (33) ausgebildet ist.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsachse des Atmungsventils (33) mit der Betätigungsachse eines Rückschlagventils ausgerichtet ist.

6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Atmungsventil (33) einen Anschluß für eine Gasrückführleitung aufweist.

7. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaspendelverteiler (34) räumlich zwischen zwei Haspeln (43, 44) zum Aufrollen von zwei Gaspendelleitungen (47, 48) angeordnet ist, und die Anschlüsse (30, 31) die Gaspendelleitungen auf Drehkupplungen (45, 46) der Haspeln (43, 44) zur Verbindung mit dem Gaspendelleitungen (47, 48) führen.

8. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaspendelverteiler (34) ein Gehäuse (1) mit einem mit der Gassammelleitung (38) verbundenen Entlüfterraum (29) aufweist, daß das Gehäuse (1, 2) zwei federkraftbetätigte Rückschlagventile zur unabhängigen Verbindung des Entlüfterraums (29) mit den Gaspendelleitungen enthält, und daß ein gegen die Kraft einer Druckfeder (10) druckluftbetätigtes Atmungsventil (33) zum Verschließen des Entlüfterraums (29) gegen die Umgebung vorgesehen ist, wobei die Druckfeder (10) des Atmungsventils (33) koaxial mit einer Feder (11) eines Rückschlagventils angeordnet ist.

9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Tankfahrzeuges eine Doppelhaspel (43, 44) mit Gaspendelverteiler (34) vorgesehen ist, die auf eine gemeinsame Gassammelleitung (38) führen.