DE4413302A1

DE4413302A1 - Vorrichtung zum Abfüllen von Benzin

Info

Publication number: DE4413302A1
Application number: DE19944413302
Authority: DE
Inventors: Kurt Krispin
Original assignee: Conoco Mineraloel GmbH
Current assignee: JET Tankstellen Deutschland GmbH
Priority date: 1994-04-16
Filing date: 1994-04-16
Publication date: 1995-10-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen von Benzin aus einem Tankwagen in einen Behälter mit

- einem ersten Schlauch, der an einen Benzinauslaß des Tankwagens und einen Benzineinlaß des Behälters anschließbar ist, um flüssiges Benzin vom Tankwagen zum Behälter zu überführen,
- einem zweiten Schlauch, der an einen Gasauslaß des Behälters und einen Gaseinlaß des Tankwagens anschließbar ist, um gasförmiges Benzin vom Behälter zum Tankwagen zu überführen,
- einem Ventil im durch den ersten Schlauch führenden Strömungsweg des Benzins, und
- einer elektronischen Steuerung, die das Ventil bei einem unerwünschten Betriebszustand der Vorrichtung schließt.

Vorrichtungen der vorstehend genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.

Mit solchen Vorrichtungen wird üblicherweise Benzin (flüssige Kohlenwasserstoffe) von einem Tankwagen in den Vorratsbehälter einer Tankstelle überführt. Der erstgenannte Schlauch wird häufig auch als "Füllschlauch" und der zweitge nannte Schlauch als "Gaspendelschlauch" bezeichnet. Im Stand der Technik dient der zweite Schlauch (Gaspendelschlauch) dazu, zu verhindern, daß beim Füllen des Tankstellenbehälters mit Benzin aus dem Behälter austretende gasförmige Kohlenwasser stoffe in die äußere Atmosphäre gelangen. Mittels des zweiten Schlauches werden diese gasförmigen, aus dem Tankstellenbehäl ter entweichenden Kohlenwasserstoffe in den Behälter des Tankwagens überführt, so daß ein geschlossener Kreislauf zwischen Tankwagen und Tankstellenbehälter gebildet ist, aus dem kein flüssiges oder gasförmiges Benzin nach außen austreten kann. Im Stand der Technik ist zur Erhöhung der Sicherheit der Anlage eine sogenannte "Aufmerksamkeitstaste" vorgesehen. Hierdurch soll gewährleistet werden, daß die Bedienungsperson beim Abfüllen von Benzin jederzeit die gesamte Anlage im Auge hat und insbesondere überprüft, ob über eventuell undichte Kopplungen oder andere Defekte Benzin in die Umgebung austritt. Die Bedienungsperson muß die Aufmerksamkeitstaste in regelmäßi gen, relativ kurzen Zeitabständen (einige Sekunden) betätigen, sie kann sich also beim Abfüllen des Benzins nicht von dem Tankwagen entfernen. Wird die Aufmerksamkeitstaste nicht regelmäßig betätigt, erhält die elektronische Steuerung der Vorrichtung ein entsprechendes Signal und schließt das Ventil, so daß kein Benzin mehr aus dem Tankwagen entnommen wird (und bei einem Defekt auch nicht mehr in die Umgebung austreten kann).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit der eingangs genannten Vorrichtung hinsichtlich des Austretens von Kohlenwasserstoffen weiter zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, daß das gasförmige Benzin an einem Sensor vorbeiströmt, der eine Gaskonzentration und/oder eine Strömung im zweiten Schlauch mißt und dann, wenn die gemessene Gaskonzentration bzw. Strömung einen Schwellenwert unter- bzw. überschreitet, ein Signal an die Steuerung abgibt, um das Ventil zu schließen.

Bevorzugt ist der Sensor in der Nähe oder am Anschlußstutzen des Tankwagens für den zweiten Schlauch angeordnet.

Die vorstehend genannten Sicherheitsmaßnahmen bewirken automa tisch, also ohne Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson, daß bei einer Vielzahl von denkbaren Defekten der Anlage der Austritt von Benzin aus dem Tankwagen unterbro chen wird. Durch den zweiten Schlauch (Gaspendelschlauch) strömen nämlich nur dann gasförmige Kohlenwasserstoffe, wenn die Anlage weitestgehend voll funktionstüchtig ist. Der Sensor bewirkt sofort eine Unterbrechung des Austritts von Benzin aus dem Tank des Tankkraftwagens, wenn auch nur eine der beiden Schlauchleitungen nicht vorschriftsmäßig angeschlossen ist. Dann, wenn die erste, flüssiges Benzin führende Schlauchleitung an nur einem Ende nicht vorschriftsmäßig angeschlossen ist, strömen gasförmige Kohlenwasserstoffe nicht in der für den vorschriftsmäßigen Normalfall gegebenen Konzentration durch die zweite Schlauchleitung, und auch dann, wenn die zweite Schlauch leitung nicht richtig an den Behälter der Tankstelle angeschlos sen ist, strömen ebenfalls keine gasförmigen Kohlenwasserstoffe in hinreichender Konzentration durch die zweite Schlauchleitung. Auch ein Abreißen einer Schlauchleitung, welches beispielsweise dadurch eintreten kann, daß der Tankwagen wegrollt oder wegfährt oder durch ein anderes Fahrzeug weggestoßen wird, hat unmittel bar zur Folge, daß der erfindungsgemäße Sicherheitssensor in Aktion tritt.

Für den Sensor im Sinne der Erfindung kommen unterschiedliche Ausgestaltungen in Betracht. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform ist der Sensor so ausgelegt, daß er die Konzentration von gasförmigen Kohlenwasserstoffen mißt und ein entsprechendes Meßsignal hinsichtlich der Kohlenwasserstoffkonzentration an eine elektronische Steuerung abgibt. Die elektronische Steuerung wertet dann das Meßsignal dahingehend aus, ob eine solche Konzentration an gasförmigen Kohlenwasserstoffen im zweiten Schlauch vorliegt, daß mit Sicherheit davon ausgegangen werden kann, daß alle dem Sensor im Abfüllkreis vorgeschalteten Bauteile wie vorgesehen funktionieren. In diesem Falle nämlich liegt die Kohlenwasserstoffkonzentration der durch den zweiten Schlauch strömenden Gase über einem bestimmten Schwellenwert.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensors kann dieser zusätzlich oder auch alternativ zu der vorstehend genannten Konzentrationsmessung auch ermitteln, ob durch den zweiten Schlauch überhaupt hinreichend Gase strömen. Bei dieser Variante der Erfindung ist also ein Strömungsmesser als Sensor vorgesehen. Dieser Strömungsmesser kann zusätzlich zum oben beschriebenen Kohlenwasserstoffkonzentrationssensor oder auch alternativ vorgesehen sein, je nach dem Grad der Sicherheitsan forderungen.

Dann, wenn die Anlage vorschriftsmäßig funktioniert, strömen im wesentlichen gasförmige Kohlenwasserstoffe durch den zweiten Schlauch. Funktioniert die Anlage hingegen nicht wie vorgesehen, befindet sich im allgemeinen Luft im zweiten Schlauch. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgese hen, das Überwachungssignal für die Sicherheitssteuerung der Anlage daraus abzuleiten, daß sich Luft, insbesondere Sauerstoff, in einer bestimmten Konzentration im zweiten Schlauch befindet. Bei dieser Variante der Erfindung ist also ein Sensor vorgese hen, der die Sauerstoffkonzentration (oder auch die Stickstoff konzentration) im zweiten Schlauch mißt und dann, wenn diese Konzentration über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, wertet die elektronische Steuerung das entsprechende Meßsignal so aus, daß die Anlage nicht vorschriftsmäßig arbeitet und somit das Abfüllventil geschlossen wird.

Die genannten Sensoren sind als solche im Stand der Technik bekannt und werden für den hier angesprochenen Einsatzzweck entsprechend ausgewählt.

Zu Beginn eines Abfüllvorganges strömen zunächst nur geringe Mengen an gasförmigem Benzin durch den zweiten Schlauch, da erst eine größere Menge an flüssigem Benzin vom Tankwagen in den Behälter überführt werden muß, bis Kohlenwasserstoffgas in größerer Menge aufgrund der Verdrängung im Behälter durch den zweiten Schlauch zum Tankwagen strömt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß die Steuerung eine Zeitschaltung aufweist, die bewirkt, daß das Ventil erst dann geschlossen wird, wenn der Sensor nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne im Anschluß an ein Auslösesignal ein Unter- bzw. Überschreiten des Schwellenwertes mißt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Sicherheit der Anlage weiter dadurch erhöht, daß an einer, mehreren oder vorzugsweise allen lösbaren Schlauchverbin dungen zwischen den Schläuchen und dem Behälter und dem Tankwa gen ein Schaltkontakt angeordnet ist, um elektrische Signale an die Steuerung abzugeben und das Ventil in einem Schließzustand zu halten, wenn an zumindest einer Schlauchverbindung der ihr zugeordnete Schaltkontakt nicht betätigt ist.

Die vorstehend beschriebenen Schaltkontakte stellen eine relativ aufwendige Sicherheitsmaßnahme dar, da die Kontakte in die Schlauchverbindungen mechanisch integriert werden müssen. Dies erschwert insbesondere die Nachrüstung einer vorhandenen Anlage mit den Schaltkontakten. Der oben beschriebene Sensor läßt sich hingegen relativ leicht nachrüsten, insbesondere am Tankwagen selbst, ohne daß aufwendige Änderungen an den übrigen Bauteilen erforderlich wären. Der Sensor reicht im allgemeinen als Sicherheitseinrichtung aus und ist auch geeignet, eine Schaltkontakte aufweisende Sicherheitsanlage zu ersetzen.

Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, daß nachträgliche Umrüstungen von vorhandenen Ausrüstungen nur am Tankwagen erfolgen, nicht aber im Bereich der Tankstelle.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Abfüllen von Benzin aus einem Tankwagen in einen Behälter.

In der Figur ist der Benzinbehälter des Tankwagens 10 schema tisch dargestellt. Das Benzin 20 soll aus dem Tankwagen 10 in einen Behälter 12 überführt werden, der üblicherweise unterir disch im Bereich einer Tankstelle angeordnet ist.

Das flüssige Benzin strömt über einen ersten Schlauch 14 zum Behälter 12.

Beim Einfüllen von Benzin in den Behälter 12 werden gasförmige Kohlenwasserstoffe aus dem Behälter 12 verdrängt. Diese gasför migen Kohlenwasserstoffe werden über einen zweiten Schlauch 16 vom Behälter 12 zum Tankwagen 10 rückgeführt, so daß sich ein geschlossener Kreislauf für Kohlenwasserstoff ergibt, aus dem bei fehlerfreier Funktion aller Komponenten der Anlage kein Kohlenwasserstoff in die äußere Atmosphäre austritt.

Das flüssige Benzin 20 tritt aus dem Tankwagen 10 über einen Auslaß 18 aus. Das Benzin fließt aufgrund seiner Schwerkraft von selbst. Kurz hinter dem Auslaß 18 ist ein Ventil 22 ange ordnet, mit dem der Austritt von Benzin 20 aus dem Tankwagen 10 steuerbar ist. Mittels einer Kupplung 24 wird der erste Schlauch 14 direkt hinter dem Ventil 22 an den Auslaß 18 angeschlossen. Am anderen Ende ist der erste Schlauch 14 mittels einer Kupplung 26 an einen Einlaßstutzen 28 des Behälters 12 anschließbar.

Gasförmiges Benzin tritt über einen Stutzen 30 oben aus dem Behälter 12 aus. Der zweite Schlauch 16 ist über eine Kupplung 32 mit dem Stutzen 30 verbunden, während sein anderes Ende über eine Kupplung 34 mit einem Einlaßrohr 36 verbindbar ist. Das Einlaßrohr 36 führt gemäß der Figur in einen oberen Bereich des Tankwagens 10, so daß gasförmige Kohlenwasserstoffe oberhalb der Oberfläche 38 des flüssigen Benzins in den Tankwagen eintreten können.

Im Strömungsweg der gasförmigen Kohlenwasserstoffe durch den zweiten Schlauch 16 liegt möglichst weit hinten, also nahe dem Eintritt der Gase in den Tankwagen 10, ein Sensor 40. Beim dargestellten Ausführungsbeispiels mißt der Sensor 40 die Kohlenwasserstoffkonzentration der vorbeiströmenden Gase und gibt über eine Leitung 42 ein entsprechendes Meßsignal an eine elektronische Steuerung 44 ab.

Die elektronische Steuerung 44 prüft das Meßsignal des Sensors 40 dahingehend, ob die gemessene Kohlenwasserstoffkonzentration am Sensor 40 unter oder über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, wobei der Schwellenwert aufgrund von experimentellen Untersuchungen so festgelegt ist, daß er einem funktionsge rechten Abfüllvorgang des Behälters 12 entspricht.

Beim Beginn eines Abfüllvorganges drückt die Bedienungsperson sowieso notwendigerweise einen entsprechenden Startknopf. Ab diesem Start wartet die elektronische Steuerung 44 eine vorgege bene Zeitspanne (z. B. 5 bis 20 sec), da auch bei vorschrifts mäßig funktionierender Anlage eine gewisse Zeit vergeht, bis hinreichend Kohlenwasserstoffe am Sensor 40 vorbeiströmen. Liegt nach dieser Zeitspanne die mittels des Sensors 40 gemes sen Kohlenstoffwasserkonzentration unter einem vorgegebenen Schwellenwert, wertet dies die elektronische Steuerung 44 aus und gibt über eine elektrische Leitung 48 ein entsprechendes Signal an das Ventil 22, um dieses zu schließen. Gleichzeitig kann ein entsprechender Alarm gegeben werden, so daß die Bedienungsperson darauf hingewiesen wird, daß möglicherweise ein Defekt der Vorrichtung gegeben ist.

Weiterhin sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel an allen Kupplungen 24, 26, 32, 34 der beiden Schläuche 14, 16 jeweils elektrische Schaltkontakte angeordnet, die nur dann betätigt werden, wenn die jeweiligen Kupplungen exakt montiert sind. Bei exakter Montage der Kupplungen erzeugen die Schaltkontakte entsprechende elektrische Signale, die über die Leitungen 46, 48, 50, 52 an die elektronische Steuerung 44 gegeben werden und dort dahingehend ausgewertet werden, daß dann, wenn auch nur einer der Kontakte nicht betätigt ist, über die Leitung 48 ein Signal zum Schließen des Ventils 22 abgegeben wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Abfüllen von Benzin aus einem Tankwagen (10) in einen Behälter (12) mit

- einem ersten Schlauch (14), der an einen Benzinauslaß (18) des Tankwagens und einen Benzineinlaß (30) des Behälters (12) anschließbar ist, um flüssiges Benzin vom Tankwagen (10) zum Behälter (12) zu überführen,
- einem zweiten Schlauch (16), der an einen Gasauslaß (28) des Behälters (12) und einen Gaseinlaß (36) des Tankwagens (10) anschließbar ist, um gasförmiges Benzin vom Behälter (12) zum Tankwagen (10) zu überführen,
- einem Ventil (22) im durch den ersten Schlauch (14) führenden Strömungsweg des Benzins, und
- einer elektronischen Steuerung (44), die das Ventil (22) bei einem unerwünschten Betriebszustand der Vorrichtung schließt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- im Strömungsweg des gasförmigen Benzins ein Sensor (40) angeordnet ist, der eine Gaskonzentration und/oder eine Strömung mißt und dann, wenn die gemessene Gaskonzentra tion bzw. Strömung einen Schwellenwert unter- bzw. über schreitet, ein Signal an die Steuerung (44) abgibt, um das Ventil (22) zu schließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) in einem Anschlußstutzen (36) des Tankwagens (10) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) die Konzentration von Kohlenwasserstoff mißt und das Signal bei Unterschreiten eines Schwellenwertes der Kohlenwasserstoffkonzentration abgibt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) die Konzentration von Sauerstoff mißt und bei Überschreiten eines Schwellenwertes der Sauerstoffkonzentration das Signal abgibt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (40) eine Strömungsgeschwindigkeit von Gas im zweiten Schlauch (16) mißt und das Signal bei Unterschreiten eines Schwellenwertes für die Strömungsgeschwindigkeit abgibt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (44) eine Zeitschaltung aufweist, die bewirkt, daß das Ventil (22) erst dann geschlossen wird, wenn der Sensor (40) nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne im Anschluß an ein Auslösesignal ein Unter- bzw. Überschreiten des Schwellenwer tes mißt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der, mehreren oder vorzugsweise allen lösbaren Schlauch verbindungen (24, 26, 32, 34) zwischen den Schläuchen (14, 16) und dem Behälter (12) und dem Tankwagen (10) ein Schaltkontakt angeordnet ist, um elektrische Signale an die Steuerung (44) abzugeben und das Ventil (22) in einem Schließzustand zu halten, wenn an zumindest einer Schlauchverbindung der ihr zugeordnete Schaltkontakt nicht betätigt ist.