DE60103425T2

DE60103425T2 - Schützende Bake

Info

Publication number: DE60103425T2
Application number: DE2001603425
Authority: DE
Inventors: Michael Blackpool LEIGH
Original assignee: Benfells Ltd
Current assignee: Benfells Ltd
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: WO2002037437A1; GB0026512D0; CA2427516A1; US6809651B2; ZA200303355B; NZ525599A; HK1057938A1; ATE267431T1; EP1337986B1; US20040036628A1; DE60103425D1; AU1244602A; AU2002212446B2; EP1337986A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine schützende Bake zum Warnen vor potenziellen Gefahren. Spezifische Aspekte der Erfindung betreffen die Gefahren, die im Gebrauch von Flugzeugbetankungs-Schutzsystemen auftreten. Die Erfindung und ihre Vorteile werden im Weiteren anhand solcher Systeme beschrieben.
Flugzeugbetankungssysteme, die auf den meisten großen Flughäfen in Gebrauch sind, beinhalten ein unterirdisches Hydrantensystem mit einem Netz aus Kraftstofflagertanks, die auf dem Vorfeld des Flughafens in den Boden eingelassen sind. Die Lagertanks stehen über Rohrleitungen und Ventile in einem Ringhauptsystem, das zu einer Mehrzahl von Betankungsschächten führt, miteinander in Verbindung. Jeder Betankungsschacht enthält einen mit einem Ventil versehenen Schachtkopf und einen abnehmbaren Deckel, der, wenn er geschlossen ist, bündig mit der umgebenden Fläche des Vorfeldes abschließt. Wenn der Deckel geöffnet ist, so ist der Zugang zum Schachtkopf möglich, dergestalt, dass ein in der Nähe abgestelltes Flugzeug mit Kraftstoff, der durch den Schachtkopf fließt, betankt werden kann.
Das unterirdische Betankungsnetz steht unter Druck und erhält den Kraftstoffdruck mittels einer Reihe von im Rohrleitungsverlauf angeordneten automatischen Pumpen aufrecht. Diese Pumpen springen im Fall eines erkannten Kraftstoffdruckabfalls automatisch an, beispielsweise wenn ein Flugzeug beginnt, Kraftstoff aus dem Betankungsnetz abzuziehen, dergestalt, dass ein ausreichender Druck zur Verfügung steht, um mehrere Flugzeuge gleichzeitig betanken zu können.
Bei Flugzeugbetankungssystemen dieser Art stellt ein Betankungsbegleitfahrzeug oder ein Hydrantendispenser die Verbindung zwischen einem Flugzeug und einem Betankungsschacht her. Der Hydrantendispenser dient dem Zweck, Menge und Qualität des dem Flugzeug zugeführten Kraftstoffs zu überwachen. Folglich befindet sich der Hydrantendispenser neben dem Betankungspunkt des Flugzeugs, um Kraftstoff, der vom Schachtkopf zum Flugzeug fließt, zu messen und zu filtern. Zu diesem Zweck ist der Hydrantendispenser mit dem Schachtkopf über ein Betankungsrohr bzw. einen Betankungsschlauch und mit dem Flugzeug über ein anderes Rohr bzw. einen anderen Schlauch verbunden. Der Hydrantendispenser kann, wenn er nicht in Betrieb ist, diese Rohre auch an Verbindungsstücken tragen, zusammen mit allen Befestigungen, Kupplungen oder Verbindern, die notwendig sind, um die Rohre mit dem Flugzeug und dem Schachtkopf zu verbinden.
Der Bediener des Hydrantendispensers ist für die Bedienung, die Unversehrtheit und Sicherheit des Fahrzeugs und der Rohre und Kupplungen, welche die Kraftstoffleitung bzw. die Kraftstoffverbindung zwischen dem Flugzeug und dem Schachtkopf bilden, verantwortlich.
Auf Vorfeldern von Flughäfen kann es zu Unfällen kommen, und wenn sie geschehen, können sie angesichts der mit Kraftstoff gefüllten Rohre und der in der Nähe befindlichen, mit Kraftstoff befüllten Flugzeuge schwerwiegende Folgen haben. Die Fahrzeuge und Maschinen, die auf Flughafenvorfeldern eingesetzt werden, sind oft groß und haben nicht-sichtbare hervorstehende Teile, so dass es für ihre Bediener schwierig ist, sie exakt zu positionieren. Dadurch erhöht sich das Risiko einer Kollision mit Betankungsausrüstung während des Betankungsvorgangs. Des Weiteren ist das Umfeld, in dem das Betanken von Flugzeugen stattfindet, oft lärmerfüllt und körperlich anstrengend, wodurch Warnrufe bezüglich eines bevorstehenden Zusammenstoßes schwer zu hören sind. Alle diese Faktoren tragen zu der Wahrscheinlichkeit bei, dass ein Kraftstoffrohr erfasst und zerknickt wird oder dass die Kupplung zwischen dem Rohr und dem Schachtkopf angeschlagen und undicht wird.
Der Abschnitt in einem Betankungsnetz, wo es am ehesten zu einem Zusammenstoß und einem daraus resultierenden Kraftstoffleck kommen kann, ist die Verbindung zwischen dem Hydrantendispenser und dem Betankungsschacht. Die Kupplung am Schachtkopf und das Betankungsrohr, das von der Kupplung zum Hydrantendispenser führt, ragen nicht weit über den Boden und sind im Vergleich zur Größe der umgebenden Maschinen und Anlagen relativ klein, wodurch sie leicht zu übersehen sind.
Man könnte meinen, dass es selbst im Fall einer Kollision mit anschließendem Kraftstoffleck lediglich erforderlich wäre, ein Ventil zu schließen, um die Kraftstoffzufuhr zu unterbinden und so ein entstehendes Feuer zu verhindern, einzudämmen oder zu löschen. Leider ist dem nicht so. Das Drucksteuerungsmittel des Systems kann nicht unterscheiden, ob es sich um einen normalen Kraftstoffdruckabfall infolge einer Betankung handelt, oder ob es sich um einen Druckabfall handelt, der das Ergebnis eines Lecks im Betankungsnetz ist. Es ist sogar schon vorgekommen, dass, nachdem ein Unfall ein Leck im Betankungsnetz verursacht hat, das Drucksteuerungsmittel des Systems zusätzliche Druckpumpen eingeschaltet hat, um zu versuchen, den Kraftstoffdruck im Ringhauptsystem wiederherzustellen, wodurch die ohnehin schon gefährliche Situation noch verschlimmert wurde, indem immer mehr Kraftstoff zu der Leckstelle gepumpt wurde. Ein einfacher Bruch in einem überirdischen Kraftstoffrohr kann somit ein unkontrolliertes Hervorsprudeln von Kraftstoff verursachen, der sich mit ziemlicher Sicherheit entzündet. Die möglicherweise katastrophalen Folgen einer solchen Situation in der Nähe eines mit Kraftstoff voll beladenen Flugzeugs brauchen nicht näher dargestellt zu werden.
Die derzeitige Praxis zur Verhinderung solcher Unfälle besteht darin, die unmittelbare Umgebung eines Betankungsvorgangs mit einer oder mehreren Warnflaggen und einem oder mehreren Warnkegeln abzugrenzen, wenn der Hydrantendispenser eine aktive Kraftstoffverbindung hat. Die derzeitige Praxis umfasst des Weiteren, einem Tankanlagenbediener eine Reißleine zur Verfügung zu stellen, die der Bediener als letzte Notfallmaßnahme ziehen kann, um das Ventil am Schachtkopf zu schließen und so den Kraftstofffluss in einem Notfall zu unterbrechen. Der Bediener muss darum genau auf fahrende Fahrzeuge um das Flugzeug herum und im Betankungsbereich achten, damit er, wenn er einen Zusammenstoß befürchtet, die Reißleine ziehen kann, um zu versuchen, den Betankungsschacht abzuschalten, bevor es zum Zusammenstoß kommt.
Die oben beschriebene derzeitige Praxis ist aber unbefriedigend, da sie sich auf die Aufmerksamkeit des Tankanlagenbedieners und auf menschliches Eingreifen beim rechtzeitigen Ziehen der Reißleine verlässt. Sie versagt, wenn der Bediener verhindert, langsam oder unaufmerksam ist oder wenn die Reißleine selbst in einem Notfall die Funktion verweigert. Es wurden beispielsweise schon Fälle berichtet, wo ein Fahrzeug mit einem Betankungsrohr oder einer Kupplung kollidierte und die Reißleine so unter einem Rad des Fahrzeugs eingeklemmt war, dass das Ende der Reißleine nicht mehr gezogen werden konnte, um das Ventil zu schließen. Und obgleich Schachtköpfe ausfallsicher konstruiert sind, ist es denkbar, dass eine schwere Kollision dazu führen könnte, dass das Ventil überhaupt nicht mehr mit der Reißleine geschlossen werden kann.
Dokument GB 2,318,398 offenbart eine Bake, die ein Ventil abschalten kann, wenn ein Fahrzeug die Bake berührt.
Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, verkörpert ein Prinzip, wonach eine tragbare Bake angeordnet werden kann, um von einer beschädigenden Annäherung an eine deaktivierbare Gefahr abzuschrecken, wobei die Bake ein Mittel zum Deaktivieren der Gefahr im Fall bevorstehender beschädigender Annäherung an die Gefahr und ein Näherungssensormittel, das auf die Nähe einer Bedrohung anspricht, umfasst, wobei das Näherungssensormittel auf die Entfernung der Bedrohung von der Bake anspricht. Das Prinzip kann auch als ein Verfahren zum Schutz vor einer deaktivierbaren Gefahr beschrieben werden, wobei das Verfahren das Anordnen einer tragbaren Bake (8), um vor beschädigender Annäherung durch eine Bedrohung zu der Gefahr abzuschrecken, umfasst, wobei die tragbare Bake (8) die Gefahr als Ansprechreaktion auf die Nähe der Bedrohung zur Bake deaktiviert.
Die Anwendung der Erfindung reicht somit über das Gebiet der Kraftstoffversorgungs- und -lagersysteme hinaus, aber auf diesem Gebiet zeichnet sie sich durch besondere Vorteile aus. Vor diesem Hintergrund kann die Erfindung darum als eine Bake beschrieben werden, die ausgebildet ist, um von einer beschädigenden Annäherung an eine Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake Mittel umfasst, welche in der Lage sind, mit der Leitung zusammenzuwirken, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden beschädigenden Annäherung an die Leitung abzusperren. Die Erfindung kann auch als eine Bake beschrieben werden, die ausgebildet ist, um von einer beschädigenden Annäherung an eine Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake ein Ventil zum Ablassen von Druckluft von einer Luftleitung (4), welche der Leitung angegliedert ist, in die Umgebung umfasst, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung, welche durch die Luftleitung geregelt wird, abzusperren.
Auch hier kann der Kraftstoffversorgungs- und -lageraspekt der Erfindung als ein Verfahren zum Verhindern von ungehindertem Ausströmen von Kraftstoff, welches durch Kollisionsschäden an einer freiliegenden Leitung in einem Kraftstoffversorgungs- und -lagersystem herbeigeführt wird, beschrieben werden, wobei das Verfahren das Anordnen einer tragbaren Bake (8), um vor einer Kollision einer Bedrohung mit der Leitung abzuschrecken, und, im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden Kollision mit der Bake, das Zusammenwirken der Bake mit der Leitung, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung als Ansprechreaktion auf die Nähe der Bedrohung zur Bake abzusperren, umfasst.
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem, das eine deaktivierbare Gefahr und eine tragbare Bake gemäß Definition in der vorliegenden Schrift enthält, insbesondere wenn die Bake angeordnet wird, um von einer beschädigenden Annäherung an die Gefahr abzuschrecken, und mit der Gefahr zum Zweck der Deaktivierung verbunden wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftstoffversorgungs- oder -lagersystem, wobei das System eine tragbare Bake gemäß Definition in der vorliegenden Schrift umfasst, ausgebildet um von einer Kollision mit einer freiliegenden Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake Mittel umfasst, welche in der Lage sind, mit der Leitung zusammenzuwirken, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden Kollision mit der Bake abzusperren, um das ungehinderte Ausströmen von Kraftstoff durch Kollisionsschäden an der Leitung zu verhindern. Die Vorteile der Erfindung werden besonders deutlich, wenn das Kraftstoffversorgungs- oder -lagersystem ausgebildet ist, um Flugzeuge zu betanken.
Weitere vorteilhafte, aber optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen zur vorliegenden Beschreibung und in der spezifischen Beschreibung, die nun folgt, dargelegt. Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, nehmen wir beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen Bezug. Es zeigen:
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Bake zu sehen ist, die auf einen in Betrieb befindlichen Betankungsschacht aufgesetzt ist;
2 ein Grundriss der Bake von 1 in einem kleineren Maßstab, wobei die Anordnung der Näherungssensoren zu sehen ist, die um die Bake herum angeordnet sind;
3 ein Schaltbild mit den internen Bauelementen einer Schutzbake gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem abgeschalteten Zustand vor dem Herstellen der Betriebsbereitschaft;
4 ein Schaltbild der Bake von 3 in einem betriebsbereiten Zustand;
5 ein Schaltbild der Bake von 3 und 4 in einem ausgelösten Zustand, nachdem der Sicherheitsabschaltmechanismus der Bake ausgelöst wurde.
In 1 der Zeichnungen ist ein Schachtkopf von üblicher Bauweise und Anordnung zu sehen, der eine kreisförmige Ausnehmung (10) umfasst, die in dem umgebenden Beton oder Teermakadam eines Flugplatzvorfeldes ausgebildet ist. Ein Schachthydrant (1) ragt vom Boden der Ausnehmung (10) bis knapp zu dem vom Flugplatzvorfeld definierten Bodenniveau herauf, so dass, wenn der Schachtkopf nicht in Gebrauch ist, ein im Wesentlichen bündig abschließender (nicht gezeigter) Deckel über der Ausnehmung verriegelt werden kann, um den Hydranten zu schützen. Im Gebrauch jedoch ist – wie gezeigt – der Deckel abgenommen, und an den Hydranten ist eine Kupplung (2) angeschlossen.
Die Kupplung (2) ist ein Ende eines Kraftstoffrohres oder -schlauches (3), der im Allgemeinen parallel zum Vorfeld verläuft. Zu diesem Zweck lenkt die Kupplung den Kraftstofffluss vom Hydranten (1) um 90° von der Vertikalen in die Horizontale. Wie einschlägig bekannt ist, führt das Kraftstoffrohr (3) zu einem Hydrantendispenser, der auf dem Vorfeld abgestellt ist, und von dort zu einem Kraftstoffeinlass eines daneben abgestellten Flugzeugs. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Elemente auf der Zeichnung weggelassen.
Die Kupplung (2) ist ebenfalls von üblicher Bauart. Sie nimmt eine Luftzuleitung auf, die Druckluft vom Hydrantendispenser zuführt, welche dazu dient, das unterirdische Ventil im Hydranten zu öffnen, damit Kraftstoff durch das Kraftstoffrohr (3) fließen kann, wenn die Kupplung (2) das Kraftstoffrohr (3) mit dem Hydranten (1) verbindet und der Hydrantendispenser bereit ist, den Kraftstoff zu messen und zu filtern. Die Luftzuleitung verläuft parallel zum Kraftstoffrohr in einer schmalen Luftleitung (4), die in der Regel 6 mm Durchmesser aufweist und Luft mit einem Druck von 120 psi beinhaltet, wobei diese Zahlen aber nicht von entscheidender Bedeutung sind.
Wie bereits angesprochen, enthält ein standardmäßiger Hydrant wie der, der in 1 gezeigt ist, eine Abschaltvorrichtung, die über eine Reißleine (5) betätigt wird. In 1 ist dargestellt, wie die Reißleine (5) an einem Hebel (6) endet, der die Abschaltvorrichtung (7) betätigt, wenn die Reißleine (5) nach oben gezogen wird.
Alle oben angesprochenen Merkmale gehören zum Stand der Technik und beschreiben überdies eine ganz und gar standardmäßige Kombination aus Schachtkopf, Kupplung und Kraftstoffrohr. Sie wurden hier als Erstes beschrieben, um die Erfindung in einen Kontext zu stellen und um zu zeigen, wie die Erfindung auch in standardmäßigen Anwendungen mit nur minimaler Modifikation und somit ohne größere Investitionen realisiert werden kann. Es wird ebenso deutlich, dass die Reißleine an ihrem Platz bleibt, damit ein Bediener die Kraftstoffzufuhr gegebenenfalls auch mechanisch in der herkömmlichen Weise abschalten kann.
Wenden wir uns den Merkmalen der Erfindung zu. Eine Schutzbake (8) sitzt auf der Ausnehmung des Schachtkopfes und bedeckt so den Hydranten (1) und im Wesentlichen die Kupplung (2). Die Bake (8) umfasst einen hohlen äußeren Körper (9) in Form eines Kegelstumpfes, dessen im Querschnitt kreisrunde Seitenwand von seiner Unterkante nahe dem Rand der Ausnehmung bis zur abgeflachten Spitze des Körpers durchgängig verläuft, mit Ausnahme einer Öffnung in einer Seite. Diese Öffnung nimmt einen kleinen stromabwärtigen Abschnitt der Kupplung (2) auf, der in das Kraftstoffrohr (3) hinein führt, und ist zur Unterkante des Körpers hin offen, damit die Bake über die montierte Kupplung (2) und den Hydranten (1) gesetzt werden kann.
Die Unterkante des Körpers (9) sitzt in dem umgebenden Rand der Ausnehmung (10), und ein auswärts weisender Flansch (11) liegt außerhalb der Ausnehmung (10) auf dem umgebenden Vorfeld, um die Tiefe des Einschubes des Körpers (9) in die Ausnehmung (10) zu begrenzen. Dementsprechend passt der Körper (9) genau in die Ausnehmung, wenn die Bake (8) richtig über den Betankungsschacht gesetzt wird, so dass die Bake (8) sich nicht unter Winddruck oder bei leichter Berührung bewegt.
Die Höhe des Körpers (9) misst etwa einen Meter, und der Durchmesser seiner Basis beträgt etwa 60 cm, was den standardmäßigen Schachtkopfabmessungen angepasst ist und gute Sichtbarkeit mit einfacher Transportierbarkeit verbindet.
Das Material, das für den Körper (9) gewählt wird, ist an sich nicht wichtig, nur mit der Ausnahme, dass es den üblichen chemischen und mechanischen Einwirkungen widerstehen muss, die auf dem Vorfeld eines Flugplatzes zu erwarten sind, und dass es gleichzeitig leicht, preiswert in der Herstellung und einfach zu reinigen sein muss. Derzeit sind Formteile aus hoch-dichten, hoch-widerstandsfähigen Kunststoffen bevorzugt, wie sie zum Beispiel für Verkehrskegel verwendet werden. Der Körper sollte außen eine Signalfarbe aufweisen, wie beispielsweise Orange, vorzugsweise aus durchgefärbtem Kunststoff, auf dem nach Bedarf reflektierende Elemente angebracht sind.
In der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform wird die Sichtbarkeit der Bake durch eine Gruppe aus aufmerksamkeitsstarken, sehr hellen LEDs (12) verbessert, die nahe der Spitze als Band um den Körper (9) der Bake (8) herum verlaufen. Diese LEDs (12) erstrahlen im Gebrauch mit einer geeigneten Blink- oder Stroboskopfrequenz. Für einen Betrachter auf dem Vorfeld sind die LEDs (12) um die gesamte Bake herum in einem Sichtfeld von 360° sichtbar, aber für einen Betrachter von oben, insbesondere für ein fliegendes Flugzeug, sind die LEDs (12) nicht sichtbar. Dies dient der Einhaltung der Flughafenvorschriften.
Die LEDs (12) werden durch einen Aufsetzsensor (13) eingeschaltet, der in dem hohlen Körper (9) der Bake (8) an seiner Unterkante angeordnet ist. Der Aufsetzsensor (13) ist ein Mikroschalter, der ein Betätigungselement enthält, das an einer Schulter innerhalb des Randes der Ausnehmung anliegt, wenn der Körper richtig in der Ausnehmung sitzt. Wenn das Betätigungselement durch die Schulter niedergedrückt wird, so schließt der Mikroschalter einen Stromkreis, der die LEDs (12) einschaltet, deren Aufleuchten somit ein Zeichen dafür ist, dass die Bake (8) richtig aufgesetzt ist. Um einen richtigen Sitz zu garantieren, könnten auch mehrere Aufsetzsensoren in einem Winkelabstand entlang der Unterkante des Körpers angeordnet sein, wobei diese Aufsetzsensoren allesamt an der Schulter anliegen müssen, um den Stromkreis zu schließen, der die LEDs einschaltet.
Ein geeigneter Mikroschalter ist von RS Components (Internet: http://rswww.com) erhältlich.
Der hohle Körper (9) der Bake (8) enthält auch ein pneumatisches Betätigungselement (14), das durch Druckluft angetrieben wird, die der Luftzufuhrleitung (4) über ein T-Anschlussstück (15) entnommen wird. Wenn die Bake über einen Betankungsschacht gesetzt wird, so rastet der Bediener eine von der Bake auf das T-Anschlussstück führende Luftleitung ein. Die Luftleitung führt über einen Druckluftschalter (16), der im nicht-aktivierten Zustand normalerweise geschlossen ist, um Luft durch den Schalter passieren zu lassen, und über ein 3/2-Ventil (17), das im nichtaktivierten Zustand normalerweise. geöffnet ist, um diese Luft ins Freie abzulassen, zu dem pneumatischen Betätigungselement (14).
Ein geeignetes 3/2-Ventil stammt von der Firma Parker Pneumatic, Artikelnummer PXB-B 1921, mit einem Schaltergehäuse PXB-B2021. Ein alternatives magnetventilbetätigtes 3/2-Ventil stammt von Schrader. Beide sind bei EPIC unter www.epic-catalogue.com zu beziehen. Das Signal, das von jeder Art von 3/2-Ventil benötigt wird, ist gut dokumentiert und entspricht den Sicherheitsanforderungen in einer Betankungsumgebung.
Wenn der Bediener die Bake (8) über einen Betankungsschacht setzt, so aktiviert er einen (nicht gezeigten) Timer durch Drücken einer an geeigneter Stelle angebrachten Drucktaste. Dadurch wird das 3/2-Ventil (17) aktiviert und geschlossen, während gleichzeitig der Timer aktiv ist, so dass Luft das pneumatische Betätigungselement (14) mit Druck beaufschlagen kann, wodurch das Betätigungselement scharf gemacht wird, indem der Betätigungskolben (18) abwärts entgegen der Vorspannung einer Feder (19) in dem Gehäuse des Betätigungselements bewegt wird. Nun kann Druckluft auch über das T-Anschlussstück (15) hinaus durch die Luftleitung zur Kupplung (2) strömen, wodurch das unterirdische Ventil im Hydranten sich öffnet.
Während eines durch den Timer bestimmten Timeout-Zeitraums (beispielsweise eine Minute ab dem Drücken der Taste) muss der Bediener die Reißleine (5) mit einem Bügel (20) verbinden, der an einem Arm (21) angebracht ist, welcher an dem abwärts zurückgezogenen Kolben (18) des Betätigungselements befestigt ist. Ein Mikroschalter (22) an dem Arm (21) erkennt das Vorhandensein der Reißleine (5) an dem Bügel (20) und aktiviert, wenn er durch das Vorhandensein der Reißleine (5) geschlossen wird, das 3/2-Ventil (17), um das Ventil geschlossen zu halten, nachdem der Timer sich abgeschaltet hat. Wenn jedoch der Timeout-Zeitraum verstreicht, ohne dass die Reißleine (5) in den Bügel (20) eingehängt wurde, so öffnet sich das 3/2-Ventil (17). Durch den nicht-aktivierten Druckluftschalter (16), der es ermöglicht, dass Luft von dem T-Anschlussstück (15) über das 3/2-Ventil (17) ins Freie strömt, wird so der Druck aus der Luftleitung, die zur Kupplung führt, abgelassen, wodurch die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird.
Aus 1 ist zu erkennen, dass der hohle Körper (9) der Bake (8) des Weiteren einen Erschütterungssensor (23) enthält, der den Druckluftschalter (16) aktivieren und somit öffnen kann, um den Luftstrom zum pneumatischen Betätigungselement (14) zu sperren, wenn der Erschütterungssensor (23) eine Bewegung erkennt, die charakteristisch dafür ist, dass die Bake (8) von einem Fahrzeug oder einem anderen kollidierenden Gegenstand angestoßen wird. Dadurch wird der Druck aus dem pneumatischen Betätigungselement (14) abgelassen, das die Reißleine (5) zieht und damit den Betankungsschacht mechanisch abschaltet. Gleichzeitig bewirkt der Mikroschalter (22) an dem Arm ein Öffnen des 3/2-Ventils (17), wodurch die Luft aus der zur Kupplung (2) führenden Luftleitung abgelassen und der Hydrantendispenser abgeschaltet wird.
Der Fachmann erkennt somit, dass die Kraftstoffversorgung automatisch abgeschaltet wird, wenn etwas mit der Bake (8) kollidiert, bevor es zu einer Beschädigung und einem anschließenden Kraftstoffleck kommen kann. Natürlich wäre es das Beste, wenn es gar nicht erst zu einer Kollision mit der Bake (8) kommt und wenn auch ihre unmittelbare Umgebung geschützt wäre. Dementsprechend enthält die Bake von 1 neben ihren aufmerksamkeitsstarken Merkmalen wie beispielsweise dem LED-Array (12) und ihrer Farbe, ihren reflektierenden Elementen und ihrer Größe auch Näherungssensoren (24), die in einer Gruppierung in gleichem Winkelabstand um den oberen äußeren Umfangsrand der Bake (8) direkt unter dem LED-Array angeordnet sind. Wie am besten in 2 zu sehen, können vier Näherungssensoren (24), die in einem Abstand von 90° zueinander angeordnet sind, zusammen einen Bereich von 360° rund um die Bake abdecken.
Die Näherungssensoren (24) können ein Objekt erkennen, wenn es in einer zuvor festgelegten Entfernung, beispielsweise ein Meter, in den Sensorbereich eindringt, und können als Reaktion auf ein solches Erkennen eine (nicht gezeigte) Warnsirene auslösen, die eine hörbare Warnung an die Personen aussendet, die sich in der Nähe der Bake (8) aufhalten. Das kann beispielsweise genügen, um zu verhindern, dass ein Fahrer versehentlich beim Rückwärtsfahren mit seinem Fahrzeug in die Bake (8) fährt, und warnt zumindest den Tankanlagenbediener, dass ein Kollisionsrisiko besteht, falls der Bediener nicht bemerkt, wie nahe das Fahrzeug einem Zusammenstoß mit der Bake (8) ist. Es wird davon ausgegangen, dass eine Sirene mit etwa 130 dB in die Bake (8) eingebaut werden könnte und für ihren Zweck ausreichend laut wäre. Die Näherungssensoren (24) können vom Ultraschalltyp sein, vergleichbar jenen, die vorn oder hinten an Kraftfahrzeugen verwendet werden, um Abstandsinformationen beim Einparken zu übermitteln.
Anstelle – oder zusätzlich zu – einer Warnsirene kann ein drahtloses Signal wie beispielsweise ein Funk- oder Infrarotsignal von schwacher Leistung von einem geeigneten (nicht gezeigten) Sender in dem Körper ausgesandt werden. Dieses Signal kann von einem entsprechenden Empfänger empfangen werden, um dem Bediener dieses Empfängers, wie beispielsweise dem Fahrer eines entsprechend ausgerüsteten Fahrzeugs, eine Fernwarnung oder eine Information über die Annäherung an die Bake zukommen zu lassen. Die Fernwarnung kann sowohl visuell als auch akustisch erfolgen oder kann dazu verwendet werden, weitere Sicherheitssysteme auszulösen, wie beispielsweise das automatische Bremsen von Fahrzeugen, die mit einem Warnsignalempfänger als Bestandteil eines integrierten Sicherheitssystems ausgerüstet sind. Es ist jedoch klar, dass ein Signalwarnsystem nur dann vollkommen sicher wäre, wenn alle Fahrzeuge, die auf dem Flugplatzvorfeld verkehren, entsprechend ausgerüstet wären. Dementsprechend ist ein Signalwarnsystem lediglich als Zusatzeinrichtung zu den oben beschriebenen Warn- und Abschaltvorrichtungen in Anwendungen vorgesehen, wo die Investition in das Nachrüsten von Fahrzeugen akzeptabel ist.
In der veranschaulichten Ausführungsform wird der elektrische Strom für die Bake vom Hydrantendispenser über ein Niederspannungskabel (25) zugeführt, das parallel zum Kraftstoffrohr (3) und zur Luftleitung (4) verläuft. In diesem Fall verwendet der Bediener einfach einen wasserdichten Aufschiebeverbinder (26), um den Kegel (8) mit dem Stromkabel (25) zu verbinden. Diese Art der Stromzufuhr ist aber für die Erfindung nicht von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise kann der Strom von einem entsprechend ausgerüsteten Betankungsschacht entnommen werden, wobei diese Option allerdings wegen der erforderlichen Umbauten weniger bevorzugt ist. Besser ist eine interne Batterie, die am besten wiederaufladbar ist. Falls die interne Batterie wiederaufladbar ist, so ist sie vorteilhafterweise bei Tageslicht mittels (nicht gezeigter) Solarzellen wiederaufladbar, die außen am Körper (9) angebracht sind. Das Bereitstellen einer Batterie würde es der Bake (8) ermöglichen, von Begleitfahrzeugen unabhängig zu arbeiten.
Da die oben beschriebenen elektrischen Systeme mit Niederspannung arbeiten, werden die elektrischen Entzündungsquellen für eventuelle Kraftstoffdämpfe in der Umgebung minimiert. Der hohe Anteil an pneumatischen Komponenten ist ähnlich vorteilhaft.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzepts sind viele weitere Variationen und weitere Optionen möglich.
Beispielsweise kann der Druckluftschalter (16) – als Alternative oder zusätzlich zu Eingabesignalen vom Erschütterungssensor (23) – auf Eingabesignale vom Aufsetzsensor (13) und/oder von den Näherungssensoren (24) ansprechen. Der Fachmann erkennt, dass eine Kollision mit der Bake (8) im Allgemeinen dazu führt, dass die Bake (8) aus ihrem Sitz auf dem Betankungsschacht herausgekippt wird, indem sie sich neigt, wodurch der Aufsetzsensor (13) – oder einer aus einer bevorzugten Gruppe von Aufsetzsensoren – von der Schulter (11) in der Ausnehmung (10) des Schachtes fortgehoben wird. Neben dem Öffnen des Stromkreises, der das LED-Array (12) mit Strom versorgt, kann dies auch dazu verwendet werden, den Druckluftschalter (16) auszulösen, um den Kraftstofffluss abzuschalten.
In ähnlicher Weise können die Näherungssensoren (24) dazu verwendet werden, um mehr als nur einen akustischen Alarm oder ein drahtloses Alarm-Fernsignal zu erzeugen. Sie können ebenso dazu verwendet werden, um ein Kraftstoffabschaltsignal zu erzeugen, das den Druckluftschalter (16) auslöst, um den Kraftstofffluss abzuschalten. Die Näherungssensoren (24) können erforderlichenfalls dazu verwendet werden, um einen Alarm auszulösen, wenn sich ein Objekt an einer äußeren Schwellendistanz befindet, und den Druckluftschalter (16) auszulösen, um den Kraftstofffluss abzuschalten, wenn das Objekt sich weiter der Bake (8) nähert, nachdem der Alarm ausgelöst wurde, oder eine innere Schwellendistanz überschreitet.
Obgleich sich die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform auf einen akustischen Alarm stützt, der auf Näherung anspricht, ist es auch möglich, zusätzlich zu der üblichen LED-Anzeige (12) einen visuellen Alarm auszulösen. Dieser visuelle Alarm kann durch eine Hilfslichtquelle oder durch Ändern des Anzeigeverhaltens des LED-Array (12) bereitgestellt werden.
Um zu gewährleisten, dass ein Auslösesignal zuverlässig zum Steuerungsschalter gesandt wird, können mehrere Erschütterungssensoren verwendet werden, um ein Reservesignal bereitzustellen, falls einer oder mehrere der Erschütterungssensoren ausfallen.
In die elektrischen Systeme kann eine Testvorrichtung eingebaut sein, um es einem Tankanlagenbediener zu ermöglichen, die Integrität der elektrischen Komponenten zu überprüfen, bevor ein Betankungsvorgang beginnt. Die Testvorrichtung kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass, wenn die Bake in den Betankungsschacht eingesetzt wird, die LEDs (12) nur aufleuchten, wenn alle Komponenten uneingeschränkt funktionstüchtig sind.
3 bis 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei viele der elektrischen Komponenten der ersten Ausführungsform, die in 1 und 2 gezeigt sind, durch pneumatisch arbeitende Komponenten ersetzt sind. Dies verringert weiter das Risiko des Entzündens entflammbarer Stoffe.
3 zeigt die Bake im nicht-aktiven Zustand unmittelbar vor dem Herstellen der Betriebsbereitschaft. Es sind die Zustände der Ventile in einem vorrangigen Steuerventil B, eines Magnetfederventils C, eines Rollenfederventils E und eines Absperrdruckluftventils F zu sehen.
Um den Betriebszustand von 4 herzustellen, verbindet der Tankanlagenbediener den Hauptdruckluftzufuhrschlauch (27) mit einer Schnellkupplung G. Der Impulsgenerator A erkennt die Verbindung des Hauptdruckluftschlauchs und reagiert auf diese Druckänderung, indem er einen zweisekündigen Impuls an das vorrangige Steuerventil B sendet. Der Impuls stellt das Ventil B so ein, dass Port 3 mit Port 2 verbunden wird, woraufhin der federbelastete Kolben D (welcher dem pneumatischen Betätigungselement (14) der ersten Ausführungsform entspricht) durch das Vorbeiströmen von Druckluft durch B entgegen seiner Vorspannung nach unten gedrückt wird.
Wenn der Kolben D nach unten gedrückt wird, so ermöglich dies dem Tankanlagenbediener, eine Sicherheitsreißleine vom Schachtkopf an einen Klemmbügel an D anzubringen. Die Reißleine und der Bügel entsprechen den Merkmalen (5) bzw. (20) der ersten Ausführungsform und sind hier nicht dargestellt. Infolgedessen wird (beispielsweise mittels eines Mikroschalters (22) von 1) das Rollenfederventil E geschlossen, wodurch Port 2 von E mit Port 1 von E verbunden wird und somit Druckluft zum Steuerfederventil F gelangen kann. Dadurch wird das Steuerfederventil F so umgestellt, dass Port 2 von F mit Port 1 von F verbunden wird. Somit kann Druckluft zum Schachtkopfventil über eine Schnellkupplung H vordringen, die an das Schachtkopfventil angeschlossen wurde, bevor die Hauptdruckluftzuleitung über die Schnellkupplung G an die Bake angeschlossen wurde.
Nachdem diese Schritte unternommen wurden, ist die Schutzbake einsatzbereit, und das Schachtkopfventil wurde durch die Druckluft geöffnet, die durch H heranströmt.
Diese zweite Ausführungsform der Schutzbake weist lediglich außen angebrachte Ultraschallabstandssensoren auf, die das Auslösemittel für das Abschalten des Betankungsvorgangs bilden. Diese Sensoren sind nicht gezeigt, doch sie entsprechen dem Merkmal (24) der ersten Ausführungsform. Wenn die Ultraschallsensoren innerhalb des von ihnen überwachten Bereichs ein Objekt erkennen und damit das System in den in 5 gezeigten Zustand versetzen, so stellt der Ausgang der Sensoren ein 24 V-Gleichspannungssignal für den Eingang des Magnetfederventils C bereit, wodurch der Port 2 von C mit dem Port 1 von C verbunden wird und Druckluft zum vorrangigen Steuerventil B gelangen kann. Dadurch wird das vorrangige Steuerventil B veranlasst, die Verbindung des Ports 2 von Ventil B von Port 3 auf Port 1 umzustellen. Die Verbindung von Port 2 zu Port 1, die ins Freie geht, veranlasst den federbelasteten Zylinder D, Druck abzulassen und somit zu seiner normalen federbelasteten Position zurückzukehren. Beim Zurückkehren in die normale Position wird die Reißleine durch D gezogen, was automatisch zu einem Schließen des Schachtkopfventils führt.
Des Weiteren veranlasst das Ablassen des Drucks aus der Luftleitung zwischen B und D auch das Ablassen des Drucks aus der Luftleitung zwischen B und E. Da das Ventil E an diesem Punkt als ein offener Kanal zwischen B und F fungiert, wird auch der Druck aus der Luftleitung zwischen E und F abgelassen. Der Druckverlust von E bewirkt, dass das Steuerfederventil F in seinen normalen vorgespannten Zustand zurückkehrt, woraufhin die Druckluft in der Luftleitung zwischen dem Schachtkopf und F durch Port 3 von F ins Freie abgelassen wird. Sobald das geschieht, wird das Schachthydrantventil durch das Wegnehmen der Druckluft geschlossen und wird zusätzlich durch das Aktivieren der Sicherheitsreißleine geschlossen.
Man erkennt, dass sich in dieser zweiten Ausführungsform die Sicherheitsabschaltung des Schachthydranten nicht darauf stützt, dass ein von außen einwirkendes Objekt einen tatsächlichen Kontakt mit dem Kegel herstellt. Außerdem weist diese zweite Ausführungsform der Erfindung gegenüber der ersten Ausführungsform den Vorteil auf, dass der Kraftstofffluss vom Schachthydranten automatisch auf zweierlei Weise abgeschaltet wird: durch den Abschaltmechanismus des pneumatischen Schachtkopfventils, der das pneumatisch betätigte Schachtkopfventil abschaltet, sowie durch die mechanische Abschaltung, die mittels Ziehen der Reißleine durch Freigabe von D erreicht wird.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzepts sind viele weitere Variationen möglich, und die vorliegende Erfindung kann auch in anderen spezifischen Formen verkörpert sein, ohne dass von ihren wesentlichen Attributen abgewichen wird. Der Geltungsbereich der Erfindung wird somit nicht durch die obige spezifische Beschreibung definiert, sondern durch die angehängten Ansprüche und weitere konzeptionelle Darlegungen in dieser Beschreibung.

Claims

Tragbare Bake (8), welche angeordnet werden kann, um, vor beschädigender Annäherung zu einer deaktivierbaren Gefahr abzuschrecken, wobei die Bake (8) ein Mittel zum Deaktivieren der Gefahr im Fall bevorstehender beschädigender Annäherung zur Gefahr und ein Näherungssensormittel (24), welches auf die Nähe einer Bedrohung anspricht, umfasst, wobei das Näherungssensormittel (24) auf die Entfernung der Bedrohung von der Bake anspricht.
Bake nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Deaktivieren der Gefahr auf das Näherungssensormittel anspricht.
Bake nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Abschreckung durch optische Warnung erfolgt.
Bake nach Anspruch 3, weiterhin umfassend Mittel zum Emittieren von Licht.
Bake nach Anspruch 4, weiterhin umfassend ein LED-Array (12).
Bake nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die lichtemittierenden Mittel ausgebildet sind, um im Betrieb Licht nur im Wesentlichen horizontal zu projizieren.
Bake nach Anspruch 3, weiterhin umfassend Reflektormittel.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abschreckung durch akustische Warnung erfolgt.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abschreckung durch drahtlose Übertragung eines Warnsignals erfolgt.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abschreckung durch eine Warnung oder ein Warnsignal erfolgt, deren Eigenschaften entsprechend der Wahrscheinlichkeit von beschädigender Annäherung zur Gefahr variieren.
Bake nach Anspruch 10, wobei die Wahrscheinlichkeit von beschädigender Annäherung anhand der Nähe einer Bedrohung zur Bake bestimmt wird.
Bake nach Anspruch 11, wobei die Wahrscheinlichkeit von beschädigender Annäherung anhand des Abstands der Bedrohung von der Bake bestimmt wird.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Kollisionssensormittel, das auf Bewegung der Bake anspricht.
Bake nach Anspruch 13, wobei das Kollisionssensormittel (13) auf Vibrationen der Bake anspricht.
Bake nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei das Kollisionssensormittel (23) auf Umkippen der Bake anspricht.
Bake nach einem beliebigen der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Mittel zum Deaktivieren der Gefahr auf das Kollisionssensormittel anspricht.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein Standortsensormittel zum Erfassen des Standorts der Bake.
Bake nach Anspruch 17, wobei das Standortsensormittel ausgebildet ist, um den Standort der Bake bezüglich eines Bezugspunktes zu erfassen.
Bake nach Anspruch 18, wobei der Bezugspunkt ein zusammenwirkendes Gebilde (11) ist, welches ausgebildet ist, um die Bake zu vervollständigen.
Bake nach Anspruch 19, wobei das Standortsensormittel mindestens einen Mikroschalter umfasst, der angeordnet ist, um den zusammenpassenden Eingriff der Bake und des Gebildes zu erfassen.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend ein manuelles Übersteuermittel (5, 6, 7) zum Deaktivieren der Gefahr.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche und im Wesentlichen ausgebildet, um bei Gebrauch die Gefahr zu umgeben.
Bake nach Anspruch 22, wobei die Bake einen hohlen Körper (9) aufweist, welcher in der Lage ist, bei Gebrauch die Gefahr im Wesentlichen aufzunehmen.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche und ausgebildet, um im Wesentlichen über der Gefahr zu liegen.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche und ausgebildet, um vor beschädigender Annäherung zu einer Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake Mittel umfasst, welche in der Lage sind, mit der Leitung zusammenzuwirken, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden beschädigenden Annäherung zu der Leitung abzusperren.
Bake nach Anspruch 25, wobei die Mittel, welche in der Lage sind, mit der Leitung zusammenzuwirken, ein pneumatisches Betätigungsmittel (14) umfassen.
Bake nach Anspruch 26, wobei das pneumatische Betätigungsmittel vorgespannt ist, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung bei Nichtvorhandensein von Druckluft abzusperren.
Bake nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, weiterhin umfassend ein Druckluftablassmittel, welches an eine Luftleitung (4) anschließbar ist, welche der Leitung angegliedert ist.
Bake nach Anspruch 28, weiterhin umfassend einen Luftschalter (16), welcher das Durchtreten von Luft von der Luftleitung (4) zum pneumatischen Betätigungsmittel (14) als Ansprechreaktion auf die Sensormittel (13, 23, 24) aus jedem beliebigen der vorangehenden Ansprüche blockiert.
Bake nach einem beliebigen der Ansprüche 25 bis 29, weiterhin umfassend Mittel, welche in der Lage sind, mit einer manuellen Kraftstoffabsperrung (5, 6, 7), welche der Leitung angegliedert ist, zusammenzuwirken.
Bake nach Anspruch 30, wobei die manuelle Kraftstoffabsperrung seilbetätigt (5) ist und die Bake Mittel zum Ziehen des Seiles umfasst.
Bake nach Anspruch 31, wobei die manuelle Kraftstoffabsperrung durch eine Bedienperson, welche an dem Seil (5) zieht, manuell bedienbar bleibt.
Bake nach einem beliebigen der Ansprüche 30 bis 32, weiterhin umfassend Mittel (22), welche auf das Fehl schlagen, die Bake mit der manuellen Absperrung zu verbinden, um den Kraftstofffluss abzusperren, ansprechen.
Bake nach Anspruch 33, weiterhin umfassend zeitüberschreitungsmittel, welche einen Vorbereitungszeitraum zum Verbinden der Bake mit der manuellen Kraftstoffabsperrung vor dem Absperren des Kraftstoffstroms einräumen.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche und ausgebildet, um vor beschädigender Annäherung zu einer Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake ein Ventil (17) zum Ablassen von Druckluft von einer Luftleitung (4), welche der Leitung angegliedert ist, in die Umgebung umfasst, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung, welche durch die Luftleitung geregelt wird, abzusperren.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zum Anschließen an eine elektrische Stromquelle (26), welche der Gefahr angegliedert ist.
Bake nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine interne elektrische Stromquelle.
Bake nach Anspruch 37, weiterhin umfassend ein Solarzellen-Array zum Wiederaufladen der internen elektrischen Stromquelle.
Sicherheitssystem, umfassend eine deaktivierbare Gefahr und ein tragbare Bake (8) gemäß einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche.
System nach Anspruch 39, wobei die Bake angeordnet wird, um vor beschädigender Annäherung zu der Gefahr abzuschrecken, und mit der Gefahr zum Zweck der Deaktivierung verbunden wird.
Kraftstoffversorgungs- oder -lagersystem, wobei das System eine tragbare Bake (8) nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 40 umfasst, ausgebildet, um vor der Kollision mit einer freiliegenden Kraftstoffleitung abzuschrecken, wobei die Bake Mittel umfasst, welche in der Lage sind, mit der Leitung zusammenzuwirken, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden Kollision mit der Bake abzusperren, um das ungehinderte Ausströmen von Kraftstoff durch Kollisionsschäden an der Leitung zu verhindern.
Kraftstoffversorgungs- oder -lagersystem nach Anspruch 41 und ausgebildet, um Flugzeuge zu betanken.
Flughafen, Flugfeld, Helikopterlandeplatz oder Flugzeugträger, welche das Kraftstoffversorgungs- oder –lagersystem nach Anspruch 42 aufweisen.
Verfahren zum Schutz vor einer deaktivierbaren Gefahr, wobei das Verfahren das Anordnen einer tragbaren Bake (8), um vor beschädigender Annäherung durch eine Bedrohung zu der Gefahr abzuschrecken, umfasst, wobei die tragbare Bake (8) die Gefahr als Ansprechreaktion auf die Nähe der Bedrohung zur Bake deaktiviert.
Verfahren zum Verhindern von ungehindertem Ausströmen von Kraftstoff, welches durch Kollisionsschäden an einer freiliegenden Leitung in einem Kraftstoffversorgungs- und -lagersystem herbeigeführt wird, wobei das Verfahren das Anordnen einer tragbaren Bake (8), um vor einer Kollision einer Bedrohung mit der Leitung abzuschrecken, und, im Fall einer tatsächlichen oder bevorstehenden Kollision mit der Bake, das Zusammenwirken der Bake mit der Leitung, um den Kraftstoffstrom durch die Leitung als Ansprechreaktion auf die Nähe der Bedrohung zur Bake abzusperren, umfasst.