DE641790C - Mit Fuellhoehenbegrenzer versehener Fuellkopf zum Fuellen von Behaeltern, Tanks u. dgl. mit Fluessigkeiten - Google Patents

Description

In der Technik tritt öfter das Bedürfnis hervor, beim Füllen von Behältern oder Gefäßen mit Flüssigkeiten, z. B. Benzin, Wasser ■und andere, unter Zuhilfenahme von Rohrleitungen, eine Begrenzung der Füllhöhe selbsttätig zu erreichen. Die gebräuchlichste Maßnahme zur Erreichung 'dieses Zieles ist die Verwendung eines Schwimmers, als»! eines Hohlkörpers·, der durch seinen Auftrieb entweder die Erreichung der gewünschten Füllhöhe anzeigt oder den Zufluß absperrt. Die Anwendung von Schwimmern hat jedoch mancherlei Nachteile. Zum einen fallen infolge der Verschiedenheit der spezifischen Gewichte bei den verschiedenen Flüssigkeiten die !erzielten Auftriebskräfte entsprechend verschieden aus, zum andern kann die Wirkung 'des Schwimmers durch eintretende Undichtheiten, aber auch durch Verbeulung der Oberfläche stark beeinträchtigt werden. Auch der große Raum, den Schwimmer benötigen, erschwert in vielen Fällen deren Anwendung. Oft wird der Schwimmer noch einen umfangreichen Mechanismus benötigen,

25' um seine Bewegungen auf die von ihm zu steuernden Arbeitsmittel zu übertragen.

Gegenstand der Erfindung ist .ein Füllhöhenbegrenzer, der den vorerwähnten Übelständen abhilft. Dieser einen überlegenen Ersatz _ für Schwimmer bildende Füllhöhenbegrenzer ist für Flüssigkeiten aller Arten verwendbar, und die unterschiedlichen spezifischen Gewichte spielen bei ihm keinerlei Rolle. Mit seiner Hilfe ist es möglich, eine genaue Begrenzung der Füllhöhe zu erzielen, und wenn es sich um geschlossene dünnwandige Gefäße handelt, werden diese gegen Eintritt von Überdrücken und dadurch deren dünne Wandungen vor Zerstörungen geschützt. Wegen der Einfachheit seiner Bauweise und der geringen Anzahl seiner beweglichen Teile ist der neue FüHhöhenbegtrenzer in betrieblicher Hinsicht von höchster Zuverlässigkeit.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Höhenschnitt.

Im Gehäuse 1 des Füllhöhenbegrenzers befindet sich .ein zylindrischer Hohlraum 13, dessen Mantel 15 mit dem Mantel des Gehäuses ι durch Rippen 16 verbunden ist. Oben ist das Gehäuse 1 mit einer ringförmigen, seitlich ausmündenden Austritteöffnung 17 versehen, während es unten passende Mittel, z. B. Gewinde, zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit dem Anschlussstück 2 aufweist. Das untere Ende des zylindrischen Hohlraumes 13 ist gegen außen dicht verschließbar. Als Verschluß hierfür dient bei der durch die Zeichnung veranschaulichten Bauform ein schraubbarer Verschlußstopfen 3. Zum Abdichten der Verbindung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Anschlußstück 2 dient der Dichtungsring 9, 'und

zum Abdichten der Verbindung zwischen dem Mantel ι S und dem Verschlußstopfen 3 die Dichtung 1 o. In dem Gehäuse 1 ist eine Ventilstange 5 vertikal beweglich angeordnet. Wie 5' aus der Zeichnung ersichtlich, trägt die Ventilstange 5 ungefähr in der Mitte einen Ventilkegel 14. Dieser Ventilkegel 14 ruht für gewöhnlich auf der Decke des zylindrischen Hohlraumes 13 in einer seiner Form angepaßten Vertiefung 18.. Das untere Ende der . Ventilstange 5 ist abgesetzt. Auf diesen abgesetzten Teil 19 ist ein Kolben 4 verschiebbar aufgeschoben und lösbar ein Bundring 8 aufgesteckt, durch den die Gleitbewegungen dieses Kolbens 4 begrenzt werden. Durch die obere Kante des Verschlußstopfens 3 wird der Kolben 4 in einer bestimmten Höhenlage gehalten. Das obere Ende der Ventilstange 5 ist ebenfalls abgesetzt. Das abgesetzte Band trägt einen Strömungsteller 6, der durch eine aufgeschraubte Mutter 7 gehalten wird. Der zylindrische Hohlraum 13 ist durch öffnungen a, b und c mit der Außenseite des Gehäuses 1 verbunden. Die Querschnittsweite der Öffnungen 6 und c beträgt ein Vielfaches der Querschnittsweite der Öffnung a, was auch aus der Zeichnung erkennbar ist. Die stark ausgezogenen Pfeillinien deuten die Strömungsrichtung der Flüssigkeit nach dem zu füllenden Behälter hin an, die dünnen mit d bezeichneten die Austrittsrichtung und die dünnen mit e bezeichneten die Rückprallbewegung der Flüssigkeit, die erst einsetzt, wenn die Füllhöhenlinie g erreicht ist. / ist die Oberkante des Behälters.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die durch das Anschlußstück 2 zugeführte Flüssigkeit durchfließt mit ihrer Eigengeschwindigkeit das Gehäuse 1 und tritt, wie durch die stark gezeichneten Pfeillinien angedeutet, seitlich frei in den zu füllenden Behälter B ein, und zwar so, wie die dünn gezeichneten Pfeilliniend es veranschaulichen. Durch diesen Vorgang wird der Behälter B gefüllt, wobei der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels nach Maßgabe der Größe des Behälters, der Menge der zulaufenden Flüssigkeit und der Strömungsgeschwindigkeit statitfindet. Sobald der steigende Flüssigkeitsspiegel die Höhe der Öffnungen c und b erreicht hat, füllt sich der zylindrische Hohlraum 13 mit Flüssigkeit, wobei die vorhandene Luft durch die Öffnung a in den Behälter entweicht. Das weitere Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels verändert die mit den dünnen Pfeillinien d angedeutete Austrittsrichtung der Flüssigkeit allmählich so, daß bei Erreichung der Linie g die auf den Flüssigkeitsspiegel aufschlagende Flüssigkeit im Sinne der dünnen Pfeilliniene zurückprallt. Die aufwärts gerichteten Strahlen treffen hierbei den Strömungsteller 6 und bewegen diesen aufwärts y*nach der Behälterbegrenzungslinie/ hin. Da ?ton der Strömungsteller 6 mit der Ventil-..stange 5 fest verbunden ist, wird diese mitgeniömmen und dadurch der mitgehende Ventilkegel 14 in die durch die dicken Pfeillinien angedeutete Strömung gezogen, so daß er vollständig aus der seinen Sitz bildenden Eindrehung 18 heraustritt. Gleichzeitig wird der Bundring 8 an die untere Fläche des Kolbens 4 gebracht, und da die durch den Strömungsteller 6 eingeleitete Bewegung der Ventilstange 5 den Ventilkegel 14 in die Strömung brachte, so wird durch den Andruck der Strömung an die untere Fläche dieses Ventilkegels 14 jene Bewegung der Stange 5 in der eingeschlagenen Richtung nach der Linie/ hin fortgesetzt, und zwar so lange, bis die obere Fläche des Ventilkegels 14 sich an die ringförmige Austrittsöffnung 17 des Gehäuses 1 anlegt und damit die Flüssigkeit am weiteren Austritt hemmt. Dieser Schließvorgang würde sich nun mit der Geschwindigkeit abspielen, die der einlaufenden Flüssigkeit eigen ist, wenn nicht besondere Vorkehrungen zur Abhilfe getroffen wären. Zwar dürften bei niedrigen Geschwindigkeiten nachteilige Erscheinungen, hervorgerufen durch plötzlich auftretende Staudrücke, wohl kaum auftreten. Indes würden hohe Flüssigkeitsgeschwindigkeiten durch den schnellen Abfluß plötzlich auftretende Staudrücke in der Leitung verursachen und dadurch diese hohen Gefahren aussetzen. Um nun den Erfindungsgegenstand auch für" höhere - Flüssigkeitsgeschwindigkeiten gefahrlos verwendbar zu machen, ist der im Hohlraum 13 laufende Kolben 4 vorgesehen worden, der als Dämpfung dient. Während dieser Kolben 4 die Einleitung der Schließbewegung durch die Art seiner Aufhängung in keiner Weise behindert, bremst er die durch die volle Einwirkung des Strömungsdruckes auf den Ventilkegel 14 erzeugte Schließgeschwindigkeit ab. Wie vorerwähnt, füllt sich beim Steigen des Flüssigkeitsspiegels der Hohlraum 13 mit Flüssigkeit. Bei der zwangsläufigen Aufwärtsbewegung des Kolbens 4, die durch den Strömungsandruck auf die untere Fläche des Ventilkegels 14 bewirkt wird, muß daher der Kolben 4 den Inhalt des Hohlraumes 13 durch die kleine Öffnung« herausdrücken. Durch diesen Vorgang wird die Schließbewegung verlangsamt, d. h. gedämpft, wodurch die plötzliche Entstehung von Staudrücken in der Zuleitung verhindert wird. Die in der beschriebenen Weise stoßfrei erreichte Abstellung der Auffüllung bleibt so lange bestehen, wie der Strömungsdruck an der unteren Fläche des Ventilkegels 14 anhält. Sobald

der Strönrangsandruck beseitigt wird, entfällt auch die Ursache, die den' Ventilkegel in seiner SchJießlage hält. Der Ventilkegel 14, 'die Ventilstange 5, der Kolben 4 und der Strömungsteiler 6 kehren dann in ihre ursprüngliche Lage zurück, und der Füllhöhenbegrenzer befindet sich nunmehr wieder in Arbeitsbereitschaft.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Mit Füllhöhenbegrenzer versehener Füllkopf zum Füllen von Behältern, Tanks u. dgl. mit Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß im FüUkopfgehäuse (1) ein zum Absperren des Flüssigkeitszuflusses dienender, während des normalen Füllvorganges von der Flüssigkeitsströmung ■unbeeinflußt bleibender, auf leiner oben aus dem FiUlkopfgehäuse (1) herausragenden Spindel (5) ätzender-Ventilkegel· (14) angeordnet ist, und das obere Ende dieser Ventilspindel (5) 'einen Strömungsteiler (6) trägt, der in dem Augenblick, in welchem der Flüssigkeitsspiegel im Behälter seinen Höchststand erreicht, durch den aufwärts gerichteten Rückprall des seitlichen Öffnungen (17) des Füllkopfgehäuses (1) entströmenden, auf den Flüssigkeitsspiegel aufschlagenden Flüssigkeitsstrahles aufwärts bewegt wird und dadurch die Schließbewegung des Ventilkegels (14) einleitet, welcher, sobald er durch diese Bewegung in die Flüssigkedtsströmung gezogen worden ist, von dem Strömungsandruck bis in die Schließstellung weiterbewegt wird.
2. 2. Mit Füllhöhenbegrenzer versehener Füllkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5) des Ventilfcegels (14.) 'einen in einem vom Behälter aus sich füllenden Flüssigkeitszylinder (13) verschieblichen Kolben (4) trägt, der nach Einleitung der Schließbewegung des VentCkegels (14) von der Ventilspindel (5) mitgenommen und dabei gezwungen wird, den Flüssigkeitsinlialt des Zylinders (13) durch eine kleine obere Öffnung (a) herauszudrücken, wodurch die Schließbewegung des Ventilkegels (14) verlangsamt wird. ^₀

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen