DE69803134T2 - Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens von Tankbehältern - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens, welche in den Füllstutzen eines Tanks montiert und dazu bestimmt ist, ein ungewolltes Überlaufen zu verhindern.
• Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich Tanks, welche auf Landwirtschaftsmaschinen montiert sind, die zur Pulverisierung von phytosanitären und analogen Produkten auf den Kulturen bestimmt sind.
• Im Rahmen dieser Anwendung wird das zu pulverisierende Produkt häufig in den Tank der Pulverisierungsmaschine eingefüllt, bevor es in Wasser aufgelöst wird. Es ist also wichtig, um zu verhindern, dass das Produkt am Einfüllort verbreitet wird, jedes Überlaufen des Tanks beim Einfüllen zu vermeiden. Das Risiko eines Überlaufens ist groß, da im allgemeinen manuell unter Benutzung eines Wasserschlauches oder in einer Einfüllstation eingefüllt wird. Dieser Vorgang ist also nicht frei von Fehlbewegungen oder Vergeßlichkeiten seitens des Benutzers.
• Deshalb sind solche Arten von Tanks schon mit automatischen elektrischen Systemen zum Verhindern des Überlaufens ausgerüstet worden, welche ein auf dem Einfüllkreis montiertes Elektroventil aufweisen, und sich schließen, sobald die Flüssigkeit im Tank ein bestimmtes Sollniveau erreicht. Das Niveau kann durch einen Fühler überwacht werden, welcher z. B. einen Schwimmer aufweist, der, wenn das Sollniveau erreicht ist, das Elektroventil schließt. Eine andere Methode besteht darin, die Füllmenge zu messen und das Elektroventil zu steuern, wenn die in das Mengenmeßgerät geflossene Flüssigkeitsmenge den programmierten Wert erreicht.
• Diese bekannten automatischen Systeme zur Verhinderung des Überlaufens weisen mehrere Nachteile auf. Erstens kann eine elektrische Panne der Pulverisierungsmaschine oder der Einfüllvorrichtung sie unwirksam machen. Außerdem wirken sie nicht auf externe Einfüllvorrichtungen, wie den Wasserschlauch. Und schließlich muß der Benutzer vorher ein Flüssigkeitsniveau bzw. eine Menge programmieren, was ebenfalls eine Fehlerquelle und/oder eine Quelle zum Vergessen darstellen kann.
• Im übrigen ist aus DE 22 17 018 eine Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens bekannt, welche in den Füllstutzen eines Tanks montiert und dazu bestimmt ist, dessen Überlaufen zu verhindern, wobei diese Vorrichtung einen Schwimmer aufweist, der empfindlich auf das Flüssigkeitsniveau im Tank reagiert und in der oberen Stellung in der Lage ist, einen Einfülldurchlaß des Tanks zu verschließen.
• In dieser bekannten Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens verschließt der Schwimmer beim Aufsteigen progressiv Öffnungen, die in dem Einfülldurchlaß angeordnet sind, und schließt sie zu guter Letzt völlig, wenn die höchste Stellung erreicht ist.
• Es liegt ebenfalls ein erhöhtes Risiko vor, dass die Flüssigkeit zum Einfüllen sich mit der mischt, die sich schon im Tank befindet, und das besonders, wenn am Ende des Aufstieges des Schwimmers die Öffnungen noch nicht völlig geschlossen sind und die Einfiillflüssigkeit beginnt, zurückzufließen. Dabei besteht dann die Gefahr, wenn diese Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens in einem Tank für phytosanitäre Produkte benutzt wird, dass die Umwelt insbesondere am Ende des Einfüllvorganges verschmutzt wird.
• Die Erfindung hat zum Ziel, eine völlig automatische Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens von Flüssigkeitstanks zur Verfügung zu stellen, bei der der Benutzer nur beim Anschließen des Tanks an die Zufuhrquelle eingreift, ohne dass er sich um eine vorhergehende Einstellung oder die Überwachung des Einfühlniveaus zu kümmern hat, und durch welche Vorrichtung außerdem das Risiko einer Umweltverschmutzung vollständig vermieden wird.
• Die Erfindung hat also eine Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens zum Ziel, wie sie im Patentanspruch 1 beschrieben ist.
• Dank dieser Kennzeichen stellt der Schwimmer eine Verbindung mit dem Inneren des Tanks zum Auffüllen unter der Wirkung des im Schwimmerbehälter enthaltenen Flüssigkeitsgewichts her und unterbricht diese Verbindung, wenn er am Ende des Einfüllens vom aufsteigenden Flüssigkeitsniveau angehoben wird, wobei die Einfüllflüssigkeit kontrolliert nach außen durch die nicht in direkter Verbindung mit dem Tank stehende Ausgangsöffnung überlaufen kann.
• Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden klarer während der folgenden beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen, in denen:
• Die Fig. 1 eine schematische überhöhte Schnittansicht einer Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens ist, welche nach der ersten Ausführungsform der Erfindung entworfen worden ist und in der ersten Einfüllstellung dargestellt ist;
• die Fig. 2 eine Ansicht der der Fig. 1 analogen Vorrichtung ist, sie jedoch in einer einem gefüllten Tank entsprechenden Stellung darstellt;
• die Fig. 3 eine überhöhte und großmaßstäblichere Ansicht eines Schnellschließmechanismus ist, welcher am Ende des Füllvorgangs des Tanks wirkt; und
• die Fig. 4 und 5 überhöhte Ansichten und im Schnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung jeweils in Füllstellung des Tanks und in der einem völlig gefüllten Tank entsprechenden Stellung darstellen.
• In allen Figuren, die anschließend beschrieben werden, ist der Tank, auf den die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens montiert ist, nur teilweise dargestellt. In den Fig. 1 und 2 sieht man z. B. nur einen Teil seiner oberen Wand Ps in der ein Füllstutzen C vorgesehen ist und in den die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Verhinderung des Überlaufens montiert ist. Unten in den Fig. 1 und 2 bemerkt man ebenfalls einen Teil der unteren Wand Pi des Tanks. Es sei bemerkt, dass die Erfindung in keiner Weise auf Formen und/oder Abmessungen des Tanks begrenzt ist, und dass sie hingegen für alle Fälle geeignet ist, in denen es vermieden werden soll, in der Umwelt Produkte zu verbreiten, die von vornherein schädlich sind, wenn ihre Verteilung unkontrolliert vorgenommen wird.
• Unter diesen Umständen beziehen wir uns vorerst auf die Fig. 1 bis 3, um eine erste Ausgestaltung der Erfindung zu beschreiben.
• Ein ganz allgemein zylinderförmiges eine Achse X- X aufweisendes Gehäuse 2 ist dicht in den Füllstutzen C des Tanks eingebaut. Dieses Gehäuse 2 verlängert sich nach unten durch einen sich praktisch bis zur unteren Wand Pi erstreckenden Kanal 3. Der Kanal 3 ist an das Gehäuse 2 mit Hilfe eines ringförmigen, das Durchfließen der Flüssigkeit, im allgemeinen Wasser, vom Gehäuse 2 ins Innere des Tanks erlaubenden Gitters 4 angeschlossen.
• Das Gehäuse 2 weist einen zentralen Rohransatz 5 auf, welcher sich nach oben erstreckt und einen Teil eines Einfülldurchlasses 6 begrenzt. Der Rohransatz 5 trägt an seinem oberen Ende eine Aufnahme 7, welche eine geschlitzte Hülle 8 z. B. zur Einführung eines Wasserschlauches und/oder ebenfalls einen Anschlußstutzen 9 aufweisen kann, an den man eine z. B. an eine Zentrifugalpumpe oder einen Hydroinjektor (nicht dargestellt) anschließbare Leitung 10 anschließen kann.
• An seinem unteren Ende ist der Rohransatz 5 als vertikale Führung für einen Schwimmer 11 ausgeformt. Letzterer weist eine den eigentlichen Schwimmer ausmachende geschlossenen Kammer 12 auf, über der sich ein Behälter 13 befindet, dessen Wand so ausgeformt ist, dass sie vertikal im Inneren des zentralen Rohransatzes 5 gleitet. Die Kammer 12 und der Behälter 13 sind miteinander z. B. durch Clipse formschlüssig verbunden, wie es in den Figuren bei 14 dargestellt ist. Der Behälter 13 befindet sich unter Zuhilfenahme einer von oben nach unten in dem Ansatz 5 verschiebbaren Muffe 15 auf dem Einfülldurchlaß 6.
• Die Wand des Behälters 13 weist ebenfalls mehrere Ausgangsöffnungen bildende Öffnungen 16 auf. In der Einfüllstellung der Fig. 1 münden diese Öffnungen 16 in das Gehäuse 2 und sind also über das Gitter 4 in Verbindung mit dem Inneren des Tanks. Wenn das Flüssigkeitsniveau im Tank hingegen ausreichend angestiegen ist, um den Schwimmer 11 anzuheben, werden die Öffnungen 16 die obere Wand des Gehäuses 2 übersteigen und sind also mit außen in Verbindung. Jede Einführung von Flüssigkeit in den Tank ist also untersagt, wobei die natürlich nach außen über die Öffnungen 16 überlaufende, aus der Natur der Sache heraus saubere Einfiillflüssigkeit auf gar keinen Fall für die Umwelt schädlich sein kann. Die sich im Inneren des Tanks befindende und das Produkt zur Behandlung enthaltende Flüssigkeit kann hingegen nur aus ihm über die kontrollierten Flüssigkeitsausgänge (nicht in den Zeichnungen dargestellt) herausfließen.
• Um das Aufsteigen des Schwimmers 11 am Ende des Auffüllens zu beschleunigen und eine deutliche Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Einfülldurchlaß 6 und dem Inneren des Tanks zu erreichen, kann es wünschenswert sein, plötzlich die Aufstiegskraft des Schwimmers 11 zu erhöhen, wenn das Sollniveau erreicht ist.
• In der ersten Ausgestaltung ist das auf folgende Weise ausgeführt.
• Im Kanal 3 ist gleitend ein zweiter bevorzugt aus einer Kugel gebildete Schwimmer 17 ausgeformt. In der Wand dieses Kanals ist im übrigen ein Blockierungsmechanismus 18 montiert, welcher einen dritten Schwimmer 19 aufweist, der am Ende einer zu einem Hebel 21 gehörenden Stange 20 befestigt ist. Dieser Hebel ist auf dem Kanal 3 um eine Horizontalachse angelenkt, und sein entsprechendes Ende ist zirkelförmig ausgeführt. Der über das Gelenk in Bezug auf die Stange 20 hinaus liegende Arm 22 des Hebels 21 bildet in der Tat normalerweise einen stumpfen nahe bei 180º liegenden Winkel mit der Stange, der jedoch unter der Wirkung einer Feder 23 verringert werden kann. Der Arm 22 trägt an seinem freien Ende einen Blockierschuh 24 und kann sich über einen in den Kanal 3 eingearbeiteten vertikalen Schlitz in diesen erstrecken.
• Wenn der Tank leer ist, liegt der zweite Schwimmer 17 ebenso wie der dritte Schwimmer 19 auf dem Boden des Tanks auf (Fig. 1). Der Arm erstreckt sich in den Kanal 3. Wenn sich der Tank auffüllt, steigen die Schwimmer 17 und 19 mit dem Niveau der Flüssigkeit. Der Hebel 21 beginnt seine Schwenkbewegung und bringt dadurch den Schuh 24 in die Nähe der Wand des Kanals. Der Schuh 24 kann indessen den Schwimmer 17 beim Aufsteigen blockieren, wie es auf der Fig. 3 mit vollem Strich dargestellt ist, bis der Hebel 21 in eine Position geschwenkt hat, in der der Fuß 24 völlig außerhalb des Kanals verschwindet. Die Flüssigkeit im Tank hat also das Sollniveau erreicht, an dem es geeignet ist zu verhindern, dass sich der Tank nicht weiter anfüllt. Da der Schwimmer 17 unterhalb des Flüssigkeitsniveaus durch den Schuh 24 blockiert worden ist, steigt er mit einer großen Aufstiegskraft auf und schlägt gegen den Schwimmer 11 an. Dieser Schwimmer 17 vollendet also abrupt das Schließen des Tanks, welches kurz vorher vom Aufsteigen des Schwimmers begonnen worden ist.
• Während sich der Tank während des kontrollierten Verteilungsvorgangs der mit dem phytosanitären Produkt vermischten Flüssigkeit leert, sinkt der Schwimmer 11, wodurch der Hebel 21 wieder zum Schwenken gebracht wird, so dass der Schuh 24 in den Kanal 3 eindringt. Mit dem Sinken des Flüssigkeitsniveaus stellt der Schwimmer 17 durch sein eigenes Gewicht den Schuh 24 gegen die Wirkung der Feder 23 zurück, wodurch der Winkel des Zirkels, den der Hebel 21 bildet, vorübergehend reduziert wird. Der Schwimmer 17 schafft es endlich, mit dem Sinken des Flüssigkeitsniveaus durchzulaufen und völlig zur Stellung der Fig. 1 abzusinken. Sobald das Durchlaufen des Schwimmers 21 vollendet ist, nimmt der Hebel 21 unter der Wirkung der Feder 23 wieder seine Anfangskonfigurierung ein.
• Die Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern eines Überlaufens. In diesen Figuren hat man durch die vom Buchstaben A gefolgten numerischen Bezugszeichen die Elemente bezeichnet, die die gleiche Funktion haben wie die der Elemente der Fig. 1 bis 3, die die gleichen numerischen Bezugszeichen ohne Zusatz tragen.
• In diesem Fall wird der Schwimmer 11A durch seine Außenwand, welche das Gehäuse 2A wiedergibt, in der Muffe SA geführt. Die in dem Behälter des Schwimmers 11A vorgesehene Öffnung 16A findet sich ausgerichtet mit einem in der Wand des Gehäuses 2A eingelassenen Durchlaß 26 (siehe insbesondere die Fig. 5), wenn der Schwimmer 11A sich in Hochstellung befindet.
• Im übrigen wird der Schwimmer 11A von einer mit der Achse X - X ausgerichteten Stange 27 durchquert und an seinem oberen Ende an der Wand des Gehäuses 2A befestigt. Sein unteres Ende durchquert ein im Boden des Behälters 13A des Schwimmers 11A angeordnetes Loch 28. An diesem gleichen Ende trägt die Stange 27 einen Anschlag 29, der als Auflage für eine den Schwimmer 11A in seiner hohen Schließstellung des Tanks beanspruchende Rückstellfeder 30 dient. Außerdem ist ein kleiner Schwimmer 31 auf die Stange 27 aufgesteckt und wirkt mit einem an der Basis des Abteils 13A vorgesehenen Sitz 32 zusammen.
• Der Schwimmer 11A trägt ebenfalls einen die äußere Wand der Kammer 12A umgebenden und mit dem im Tank auf dem Gehäuse 2A angeordneten Sitz 34 zusammenwirkenden ringförmigen Dichtungsbelag.
• Ein Filterkorb 35 umgibt den Schwimmer 11A, um die Flüssigkeit, die in den Tank durch die Öffnung 16A eintritt, zu filtern.
• Schließlich ist in dieser Ausgestaltung ein schneller Schließmechanismus vorgesehen, welcher durch einen zwischen dem Gehäuse 2A und dem Schwimmerkörper 11A montierten Federsatz 36 gebildet wird, um beim Auf bzw. Absteigen des Schwimmers 11A einen Durchgang durch den Totpunkt zu gewährleisten.
• Wenn der Tank leer ist, befindet sich der Schwimmer 11A in der in der Fig. 5 dargestellten Hochstellung. Er kann aufgefüllt werden, indem ein Schlauch durch die Hülle 8A oder eine Kanalisierung in der Leitung 9A der Aufnahme 7A eingeführt wird. Die Flüssigkeit füllt den Hohlraum 13A des Schwimmers 11A durch eine Öffnung 37 aus, so dass dieser Schwimmer unter der Wirkung des Flüssigkeitsgewichts abrupt in die Tiefstellung übergeht (Fig. 4), wodurch zuerst die Federn 36 zusammengepreßt und dann wieder losgelassen werden; die Feder 30 wird ebenfalls zusammengepreßt.
• Aus dieser Stellung der Fig. 4 kann die Füllflüssigkeit in den Tank durch die Öffnung 16A einfließen.
• Sobald die Flüssigkeit das Sollniveau erreicht hat, an dem die vom Schwimmer 11 A auferlegte Aufstiegskraft zusammen mit der Wirkung der Feder 30 ausreicht, spannen sich die Federn 36 und entspannen sich abrupt bei Durchgang durch den unstabilen Totpunkt, um den Tank dank der Beaufschlagung des Belages 33 auf den Sitz 34 dicht zu verschließen. Man findet also wieder die Situation der Fig. 5.
• Wenn sich also der Schwimmer 11A wieder in seiner Hochstellung befindet, so tritt die Öffnung 16A in Verbindung mit dem Durchlaß 26, so dass die Einfüllflüssigkeit nach außen überläuft, ohne mit dem Inhalt des Tanks vermischt worden zu sein. Es besteht also keine Gefahr einer Umweltverschmutzung.
• Während des Transports des Tanks und während das Produkt verteilt wird, halten die Federn 31 und 36 den Schwimmer 11A in seiner Hochstellung, so dass das Innere des Tanks nicht mit Außen durch die Füllvorrichtung in Verbindung treten kann, wodurch auch so die Umwelt bewahrt bleibt. Während des Verteilens jedoch sinkt das Niveau im Tank, und es wird ein Augenblick erreicht, an dem der Schwimmer 31 absinkt und so die Öffnung 28, durch die sich der Behälter 13A leeren kann, öffnet, wobei das Gewicht des Schwimmers 11A nicht ausreicht, um die Kraft der Federn 30 und 36 zu überwinden. Erst beim nächsten Auffüllen sinkt der Schwimmer 11A unter das Gewicht der im Behälter 13A befindlichen Flüssigkeit in die Stellung der Fig. 4, um die Flüssigkeit durch die Öffnung 16A durchzulassen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens, welches in den Füllstutzen (C) eines Tanks montiert und dazu bestimmt ist, deren Überlaufen zu verhindern, insbesondere für Düngemaschinentanks für phytosanitäre Produkte, welche einen ersten auf das Niveau der Flüssigkeit im Tank empfindlich reagierenden Schwimmer (11; 11A) aufweisen, welcher in der Lage ist, in Hochstellung einen Fülldurchlaß (6, 6A) des Tanks zu schließen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste besagte Schwimmer (11, 11A) einen auf dem besagten Fülldurchgang (6, 6A) befindlichen und mit diesem über eine Eingangsöffnung in Verbindung stehenden Behälter aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Behälter (13, 13A) eine Ausgangsöffnung aufweist, (16, 16A), die in der Tiefstellung des Schwimmers mit dem Innern des besagten Behälters in Verbindung steht, und in der Hochstellung des Schwimmers mit dem Äußeren in Verbindung steht.

2. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse (2, 2A) mit einer allgemeinen Rotationsform um eine Vertikalachse (X-X) aufweist, wobei dieser Körper mit Montagemitteln im besagten Stutzen (C) des Tanks und vertikalen Führungsmitteln (5, 5A) für den besagten Schwimmer ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Gehäuse (2) sich nach unten in Richtung des Bodens (Pi) des Tanks durch einen Führungskanal (3) verlängert und dass sie ebenfalls einen zweiten Schwimmer (17) aufweist, welcher in diesem Kanal (3) montiert ist, und dazu bestimmt ist, die Aufstiegskraft des ersten Schwimmers (11) zu vergrößern, wenn die Flüssigkeit im Tank ein vorbestimmtes Niveau erreicht.

4. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blockiermechanismus (18) für den zweiten Schwimmer (17) vorgesehen ist, um ihn in einer niedrigen Stellung im besagten Kanal zurückzuhalten, solange die Flüssigkeit nicht ein vorbestimmtes Niveau im besagten Tank erreicht hat.

5. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Blockiermechanismus (18) einen angelenkten Hebel (21) aufweist, welcher auf einem auf einer Seite des Gelenks gelegenen Ende mit einem Blockierungsorgan (24), welches dazu bestimmt ist, mit dem besagten zweiten Schwimmer (17) in Kontakt zu geraten, um sein Aufsteigen zu verhindern, ausgerüstet ist, und auf dem anderen jenseits des Gelenkes gelegenen Ende mit einem dritten Schwimmer (19) ausgerüstet ist, der, wenn er den besagten Hebel (21) zum Schwenken veranlaßt, schlagartig das Blockierorgan (24) des besagten Schwimmers (17) befreit, wenn die Flüssigkeit ihn auf das vorbestimmte Niveau gebracht hat.

6. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Gehäuse (2A) einen auf der besagten Achse (X-X) zentrierten ringförmigen Sitz (34) definiert und dadurch, dass eine von dem besagten ersten Schwimmer (11A) getragene Dichtung (33) sich auf diesem Sitz (34) in Hochstellung des besagten ersten Schwimmers aufstützt, um das Innere des besagten Tanks gegenüber dem besagten Behälter (13A) und dem Äußeren zu schließen.

7. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass erste elastische Mittel (30) vorgesehen sind, welche zwischen dem besagten Gehäuse (2A) und dem besagten ersten Schwimmer (11A) zwischengeschaltet sind, um ihn in seiner Hochstellung zu belasten, solange das Flüssigkeitsniveau in dem besagten Behälter (13A) nicht das vorbestimmte Niveau erreicht.

8. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach irgendeinem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie zweite elastische Mittel zur Überschreitung eines unstabilen Totpunktes (36) aufweist, wobei diese zweiten elastischen Mittel (30) zwischen dem besagten Gehäuse (2A) und dem besagten ersten Schwimmer (11A) zwischengeschaltet sind, um es durch Überschreitung eines unstabilen Totpunktes (36) zu ermöglichen, die Hochstellung des besagten Schwimmers (11A) zu stabilisieren.

9. Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Behälter (13A) an seiner Basis ein Loch (28) aufweist, welches dazu bestimmt ist, mit dem Innern des Tanks in Verbindung zu stehen und verschließbar durch einen vierten Schwimmer (31) ist, welcher empfindlich reagiert auf ein Flüssigkeitsniveau in dem besagten Tank, welches im wesentlichem dem entspricht für das der besagte erste Schwimmer (11A) seinen Aufstieg in dem besagten Tank beginnt.