DE8716413U1 - Kupplung für Flüssigkeiten, insbesondere Trockenkupplung für Tankwagen - Google Patents

Description

Kupplung für Flüssigkeiten, insbesondere. TrojGkenkupplung für Tankwagen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Kupplung für Flüssigkeiten, insbesondere Trdckenkupplung für Tankwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Umschlag von Mineralölflüssigkeiten besteht die Gefahr, daß Produkte vermischt werden. Es muß sichergestellt sein, daß von der Beladung eines Tankwagens in einem Depot bis zur Befüllühg eines Abnehmertanks Verwechslungen nicht möglich sind. Ein Tankwagen hat normalerweise mehrere Tankabteile, die mit verschiedenen Produkten befüllt werden können. Auf der Depotseite ist für jedes Produkt ein Füllkopf oder dergleichen vorgesehen. Der Tankwagen-

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fahrer muß daher wissen, welches Produkt in welchem Abteil seines Tankwagens eingefüllt worden ist. Durch eine Unaufmerksamkeit des Tankwagen!ahrers kann jedoch geschehen^ daß er ein falsches Produkt in einen Abnahmertank einfüllt» Es ist daher anzustreben, daß mit der Verbindung eines Füllköpfe mit einem Tankabteil automatisch eine Kennung bezüglich des eingefüllten Produkts vorgenommen wird, die objektiv ablesbar ist und/oder am Abgabeort sicherstellt, daß eine Produktvermischung verhindert wird, Diese automatische Kodierung ist bei einer Obenbefüllung nicht einfach zu bewerkstelligen. Einfacher ist sie in Verbindung mit der Untenbefüllung. Bei der Untenbefüllung ist jedem Abteil eines Tankwagens ein Kupplungsteil zugeordnet, deren Gegenkupplungsteil zum Beispiel an einem Füllarm am Depot angeordnet ist. Derartige Kupplungen sind in der Regel sogenannte Trockenkupplungen, die einen Ventilverschluß enthalten, der den Austritt der Flüssigkeit bei getrennter Kupplung verhindert und der geöffnet werden muß, wenn Produkt vom Depottank in ein Tanicabteil bzw. vom Tankabteil in einen Abnehmertank strömen soll. Derartige Kupplungen sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt.

Es ist ferner bekannt, den tankwagenseitigen Kupplungsteilen derartiger Kupplungen Näherungsfühler zuzuordnen, die

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nach einem bestimmten Schema in Umfangsrichtuhg verteilt sin\!J. Am Gegenkupplungsteil sind Eisenteile angebracht, die zu einer Aktivierung eines Naherüngssensors führen» wenn sie in dessen Nähe gebracht werden. Durch Verbindung eines Kupplungsteils mit einer bestimmten Anordnung oder Verteilung von Eisenteilen wird in dem die Näherungsfühler enthaltenden Kupplungsteil daher von den Näherungsfühlern eine bestimmte Signalkombination erzeugt* die für das depotseitige Kupplungsteil typisch ist. Eine derartige Kupplung hat jedoch den Nachteil, daß die Näherungsfühler auch durch andere ifisehteile, die versehentlich oder beabsichtigt in die Nähe der Näherungsfühler gebracht werden, ausgelöst werden und dadurch Fehlsignale erzeugen können* Ferner sind derartige Näherungsfühler verhältnismäßig empfindlich und können im rauhen Betrieb leicht beschädigt Werden. Durch Verschmutzungen kann ihre Empfindlichkei,t so weit verringert werden, daß ein einwandfreies Ansprechen nicht mehr gewährleistet ist.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung für Flüssigkeiten, insbesondere Trockenkupplung für Tankwagen, zu schaffen, mit der auch im rauhen Betrieb und bei Verschmutzungen ein Kupplungsteil von dem anderen Kupplungsteil einwandfrei erkannt werden kann.

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Diese Aufgabe >_sit4 durch die Merkmale des Kennzeichnuftgsteiis des Anspruchs i gelöst*

Bei der neuerungsgemäßen Kupplung sind als Sensoren HaIligeneratoren in einem Kupplungsteil angebracht, und das Aktivierungselement Wird von einem Permanentmagnaten gebildet.

Hallgeneratoren erzeugen bekanntlich eine Spannung, wenn sie von einem Strom durchflossen werden und einem Hagnetfeld ausgesetzt sind. Die Spannungsrichtung ist dabei abhängig von der Richtung des Magnetfelds. Hit Hilfe des Hallgerierätörs kann daher die Anwesenheit eines Magnetfelds registriert und in ein entsprechendes Signal umgewandelt werden, wobei das Vorzeichen des Signals gleichzeitig angibt, welcher Pol dem Hallgenerator zugeordnet ist.

Hallgeneratoren sind äußerst robuste Sensoren, die im Normalfall einem rauhen Betrieb gewachsen sind. Sie haben den Vorteil, daß sii durch in die Nähe gebrachte Gegenstände nicht aktiviert werden, es sei denn, es handelt Sich um einen Permanentmagneten.

Bei Verwendung einee einzigen Permanentmagneten körnen zwei verschiedene Kupplungen erkannt werden, je nachdem,

welcher Hallgenerator vom Permanentmagneten aktiviert wird. Zwei verschiedene Zustände können auch dadurch erkannt wer- = den, daß ein einziger Hallgenerator in einem Kupplungsteil = untergebracht wird und die Diskriminierung durch die unter- i schiedliche Polanordnung des Permanentmagneten erzielt wird. Üblicherweise haben Tankwagen jedoch mehr als zwei Abteile, oft sogar sechs und mehr Abteile. In diesem Fall I sind z.B. vier Hallgeneratoren und bis zu vier Permanent- &iacgr; magneten vorgesehen. Die Anzahl der erforderlichen Hallgeneratoren und der Permanentmagneten richtet sich nach dem \ vorgesehenen zu übertragenden Code. Bei einer derartigen I Anordnung können bei gekuppelter Flüssigkeitskupplung | jeweils zwei Hallgeneratoren aktiviert werden, so daß eine f

große Sicherheit erreicht wird. &rgr;

Zweckmäßigerweise befinden sich die die Hallgeneratoren tragenden Kupplungsteile im Tankwagen, während die die Permanentmagneten haltenden Kupplungsteile der depotseitigen Befüllvorrichtung zugeordnet sind. Es versteht sich, daß jedoch auch eine Umkehrung vorgenommen werden kann. Dadurch kann depotseitig ein Signal erzeugt werden im Hinblick darauf, welches Tankwagenabteil von welchem Depottank gefüllt wurde. In jedem Falle ermöglicht die neuerungs gemäße Kupplung das Erkennen eines Kupplungsteils durch ein anderes und die Anzeige und/oder Speicherung des Erkehnungsmerkmals. Beispielsweise kann eine Permanentan-

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zeige vorgenommen werden, die vom Tarvkwagenfahrer abgelesen wird. Wahlweise können die Signale gespeichert und durch Knopfdruck oder anderweitig abgerufen werden. Außerdem können die Signale in einer geeigneten Steuervorrichtung so verarbeitet werden, daß bei einer Verbindung eines Tankabteils mit einem Abnehmertank eine Strömungsverbic !ung nur hergestellt wird, wenn durch Vergleich des für das Tankabteil gespeicherte Signal mit einer entsprechenden Kennung des Abnehmertanks entsprechende Übereinstimmung festgestellt wird. Durch eine zum Beispiel elektrische Steuereinrichtung kann dafür gesorgt werden, daß die Ventile in den Kupplungen geschlossen bleiben, wenn bei Nichtübereinstimmung eine Produktvermischung zustande kommen würde.

Die Hallgeneratoren benötigen eine Stromversorgung. Oies kann zum Beispiel mit Hilfe kleiner den Kupplungen zugeordneten Batterien erfolgen. Alternativ kann eine elektrische Versorgungsleitung an die Kupplungsteile herangebracht werden. Die von den Hallgeneratoren erzeugten Signt-le sind analoge Signale. Aus signalverarbeitungstechnischen Gründen und aus Schaltungsgründen ist es zweckmäßig, wenn dieses Signal digitalisiert wird. Daher ist nach einer Ausgestaltung der Neuerung eine integrierte Schaltungsanordnung in dem die Hallgeneratoren enthaltenden Kupplungs-

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teil vorgesehen.

Wie bereits ausgeführt, müssen die zu verbindenden Kupplungsteile immer in gleicher Drehlage relativ zueinander miteinander verbunden werden. Es sind daher entsprechende Positioniermittel vorgesehen. Diese bestehen beispielsweise in einem Positionierstift an einem Kupplungsteil, der mit einer Positionierbohrung im anderen Kupplungsteil zusammenwirkt.

Die neuerungsgemäße Kodiervorrichtung ist für alle bekannten Flüssigkeitskupplungen verwendbar. Es sind nur geringfügige zusätzliche Mittel notwendig, um handelsübliche Kupplungsteile mit den Hallgeneratoren bzw. den Permanentmagneten auszurüsten. Vorzugsweise wird um die Kupplungen ein Flansch angebracht, der in Bohrungen die Hallgeneratoren bzw. die Permanentmagneten aufnimmt. Die Flansche sind so angeordnet, daß sie bei verbundenen Kupplungsteilen mit den Stirnseiten nahe zusammenliegen, so daß die Hallgeneratoren einwandfrei ansprechen, wenn eine Kupplungsverbindung erstellt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend eines die Neuerung nicht einschränkenden, in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert,

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Fig. 1 zeigt schematisch einen Tankwagen mit Kupplungsteilen nach der Neuerung.

Fig. 2 zeigt im Schnitt schematisch eine Kupplung nach der Neuerung.

Bevor auf die in den Zeichnungen durgestellten Einzelheiten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jetfes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von neuerungswesentlicher Bedeutung ist.

In Fig. 1 ist ein Tankfahrzeug 10 zu erkennen, dessen Tank einzelne Tankabteile aufweist, wie durch die Bezugszeichen 11 und 12 angedeutet. Jedem der senhs Tankabteile ist ein Kupplungsteil 14 für die Untenbefüllung der Tankabteile 11, 12 zugeordnet. Den Kupplungsteilen 14 zugeordnete Sensoranordnungen 15 sind über elektrische Leitungen 16 mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung 17 verbunden, die einen Mikroprozessor sowie eine Anzeigevorrichtung 18 enthält. In Fig. 1 ist fernpr ein Depottank 20 eines nicht weiter dargestellten Depots angedeutet, von dem ein Befüllarm 21 zum Tankwagen 10 geführt ist. Am Ende des Befüllarms ist ein Kupplungsteil 22 angeordnet, das wahlweise mit

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einen! der Kupplungsteile 14 verbindbar ist. Der Füllarm 21 bleibt mit dem Depottank 20 ständig verbunden. Der Depottank 20 wird normalerweise immer mit dem gleichen Produkt gefüllt* Durch nachfolgend beschriebene Kodiermittel wird erreicht, daß am Tankwagen 10 registriert wird, welches der Tankabteile 11, 12 niit welchem Produkt befüllt worden ist,

In Fig. 2 iät eines der Kupplurigsteile 22, zum Beispiel des Füllarms 21, schematisch dargestellt. Es weist einen Mutterkupplungsteil 30 auf mit einem Ventilglied 31, das dichtend mit einem Ventilsitz 32 zusammenwirkt, Zürn Öffnen wird die Ventilstange 33 in Richtung des Pfeils 34 betätigt, Auf dem Mutterkupplungsteil 30 ist ein Ringflansch 35 aufgebracht, der in einer Reihe stirnseitig eingeformter Bohrungen Permanentmagnete hält, von denen einer bei 36 angedeutet ist. Die freie Stirnseite des Flansches 35 schließt bündig mit der Stirnseite des Mutterkupplungsteils 30 ab. An der Stirnseite aes Flansches 35 ist auch ein Positionierstift 37 angebracht.

Das zum Tankwagen 10 gehörende Kupplungsteil 15 weist ein Vaterkupplungsteil 40 auf mit einem Ventilglied 41, das mit einem Ventilsitz 42 zusammenwirkt. Zum Öffnen wird die

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Ventilstange 43 in Richtung des Pfeils 44 betätigt. Das Vaterkupplungsteil 40 greift mit einem vorderen Rohrabschnitt 48 in das Mutterkupplungsteil 30 ein. Dabei kommt eine Schulter 49 mit der Stirnseite des Mutterkupplungsteiis 30 in Eingriff. Die Verriegelung der Kupplurigsteile 30, 40 ist der Einfachheit halber nicht gezeigt. Auf dem Vaterkupplungsteil 40 sitzt ein Ringflärisch 45. In Bohrungen von der Stirnseite des Ririgflansches 45 sind Hallgeneratören eingelassen, von denen einer bei 46 gezeigt ist. Im Ringflansch 45 ist ferner eine durchgehende Bohrung 47 geformt, in die der Positionierstift 37 passend einführbar ist. Im Ringflansch 45 ist ein integrierter Schaltungsbaustein (IC) 50 angeordnet, der über Leitungen mit den Hallgenerätore 46 verbunden ist. Vom IC-Glied geht eine Leitung 51 nach außen.

Sind die Kupplungsteile 30, 40 ineinandergesteckt, liegen die einander zugekehrten Stirnseiten der Flansche 35, 45 gegeneinander oder sehr nähe zusammen. Ist ein Permanentmagnet 36 zu einem Hallgenerator 46 ausgerichtet, erzeugt dieser eine Spannung, die im IC-Glied 50 zu einem digitalen Signal umgewandelt wird, das über die Leitung 51 nach außen übertragen wird. Wegen sechs vorhandener Tankwagenkammern sind sechs Kupplungsteile (Vaterteile) mit je vier Hallgeneratoren vorgesehen, die Hallgeneratoren sind in

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bestimmter Verteilung um den Umfang des Flansches eines jeden Kupplungsteils angeordnet. Die Anzahl der depotseitigen Kupplungen (MutterkupplUngsteile) richtet sich nach der Anzahl der zu verladenden Produkte, wobei jede dieser Kupplungen mit einer dem Code entsprechenden Anzahl von Permanentmagneten 36 ausgerüstet ist* Je nachdem Wie die Anordnung der Permanentmagneten 36 beschaffen ist, werden ein oder mehrere Hallgenerätöfen 46 der Kupplungsteile 15 erregt und erzeugen ein Signal, das im Mikroprozessor des Tankwagens 10 verarbeitet und ggf. in der Anzeigevorrichtung 18 angezeigt wird. Durch die Kodierung der Kupplungsteile 15 kann daher im Tankwagen 10 angezeigt und ggf. eine Kombination von Signalen gespeichert werden, Welches Produkt sich in den einzelnen Tankabteilungen 11, 12 befindet.Die gespeicherten Signale können zum Beispiel dazu verwendet werden, im Falle der Abgabe eine Strömurcgsverbindung nur freizugeben, wenn das "richtige" Tankabteil 11, 12 mit dem Abnehmertank verbunden ist. Auf diese Weise werden Produktmischungen vermieden.

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Claims (5)

- 12 Ansprüche :

1. Kupplung für Flüssigkeiten, insbesondere Trockenkupplung für Tankwagen, bei der ein Kupplungsteil einen Tank bzw. ein Tankabteil und der andere Kupplungsteil mit einer zu einem Reservoir führenden Befüllungsleitung verbindbar ist, bei der ferner den Kupplungsteilen Positioniermittel zugeordnet sind derart, daß sie nur in vorgegebener Drehlage kuppelbar sind und bei der in einem Kupplungsteil mindestens zwei mit einer Anzeigevorrichtung und/oder Signalverarbeitungsvorrichtung verb'ndbare Sensoren angeordnet sind und im anderen Kupplungsteil mindestens ein die Sensoren aktivierendes Aktivierungselernent angeordnet ist derart, daß die Anordnung von Sensoren und/oder des Aktivierungselements am Umfang der zugeordneten Kupplungsteile zu einer Kombination von Sensorsignalen führt, die für die jeweils gekuppelten Kupplungsteile typisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Hallgeneratoren (46) sind und das Aktivierungselement ein Permanentmagnet (36) ist.

2, Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallgeneratoren (46) und/oder der Permanentmagnet in einem Flansch (45, 35) aufgenommen sind, der am Um-

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fang des Kupplungsteils (30, 40) angebracht ist.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Hallgeneratoren (46) enthaltenden Kupplungsteil (40) auch eine integrierte Schaltungsanordnung (IC) (40) angeordnet ist zur Verarbeitung der von den Hallgeneratoren (46) kommenden Signale u~.d zur Erzeugung von digitalen Ausgangssignalen.

4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniermittel (37, 47) den Flanschen (35, 45) zugeordnet sind, vorzugsweise in Form eines einem Kupplungsteil (30) zugeordneten Positionierstiftes (37) und einer dem anderen Kupplungsteil (40) zugeordneten Bohrung (47) .

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Tankwagen (10)verbundenen Kupplungsteil (15) mit den Hallgeneratoren (4G) versehen sind.

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