DE942917C

DE942917C - Filling device for containers, especially tank truck containers, with automatic shut-off

Info

Publication number: DE942917C
Application number: DEST8794A
Authority: DE
Inventors: Walter Reumann
Original assignee: Ad Struever Aggregateb GmbH
Current assignee: Ad Struever Aggregateb GmbH
Priority date: 1954-09-28
Filing date: 1954-09-28
Publication date: 1956-05-09

Description

Füllvorrichtung für Behälter, insbesondere Tankwagenbehälter, mit selbsttätiger Absperrung Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung für Behälter, insbesondere Tankwagenbehälter, mit selbsttätiger Absperrung unter Verwendung einer starr mit dem Absperrelement, verbundenen bewegbaren Druckfläche.Filling device for containers, in particular tanker containers, with automatic shut-off The invention relates to a filling device for containers, in particular tanker containers, with automatic shut-off using a movable pressure surface rigidly connected to the shut-off element.

. Bei bekannten Ausführungen erfolgt die Füllung eines Behälters über ein Füllrohr, dessen zu dem Behälter offene Mündung nahe über dem Behälterboden liegt. Diese Mündung ist vorzugsweise in Form mehrerer am unteren Teil am Umfang des Füllrohres vorgesehener Öffnungen ausgebildet. Diese Öffnungen sind beispielsweise mittels Schiebern verschließbar. Die Betätigung dieser Schieber erfolgt selbsttätig und wird durch den Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter mittels Schwimmer gesteuert, so daß die in dem Füllrohr angeordneten. Öffnungen automatisch abgedichtet werden,. wenn der Flüssigkeitsspiegel-in dem Behälter die vorgeschriebene Höhe erreicht. Eine derartige Steuerung arbeitet infolge des erforderlichen schweren Gestänges und der auftretenden Reibungen schleppend, so daß sie sich nicht für einen Betrieb bei hohen Drücken und Geschwindigkeiten eignet.. In known designs, a container is filled via a filling tube whose mouth, which is open to the container, is close to the container bottom lies. This mouth is preferably in the form of several on the lower part on the circumference of the filling tube provided openings. These openings are for example lockable with sliders. These slides are operated automatically and is controlled by the liquid level in the tank by means of a float, so that the arranged in the filling tube. Openings are automatically sealed. when the liquid level in the container reaches the prescribed level. Such a control works due to the heavy linkage required and the friction that occurs is sluggish, so that it is not suitable for operation at high pressures and speeds.

Andere bekannte Ausführungen sehen an dem Behälter in senkrechter Richtung bewegbare kleinere Behälter vor, die -über ein Gestänge angelenkt sind und in die ein Überlaufrohr des Hauptbehälters mündet. Diese- kleineren bewegbaren Behälter stehen über ein Gestänge mit einem Ventilkörper in einer Zuführleitung- in Verbindung. Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Hauptbehälter eine bestimmte Höhe überschreitet, so daß Flüssigkeit durch die.Überlaufrohre in die bewegbar angehängten Behälter fließt, drückt das durch die eingeflossene Flüssigkeit erhöhte Gewicht dieser angehängten Behälter den Ventilkörper auf seinen Sitz, so daß die Zuführleitung abgeschlossen wird.Other known designs look at the container in a vertical position Direction of movable smaller containers, which are articulated via a linkage and into which an overflow pipe of the main container opens. These- smaller movable ones container are in a linkage with a valve body Feed line in connection. When the liquid level in the main tank is a Exceeds a certain height, so that liquid through the overflow pipes into the movably attached container flows, pushes through the flow of liquid increased weight of this attached container the valve body on its seat, so that the feed line is closed.

Diese bekannten Einrichtungen benötigen zahlreiche Mittel, indem besondere Behälter, die ein erhebliches Gewicht haben, bewegbar über ver- _ schwenkbare Gestänge angelenkt werden müssen, wobei noch zusätzlich für einen Ausgleich des reinen Behältergewichtes Sorge getragen werden muß, um eine nur annähernd genauere Steuerung zu erzielen. Hierbei ist ständig die Gefahr von Verklemmungen der sich gegeneinander bewegenden Teile gegeben, da diese Teile robust ausgeführt sein müssen und allgemein offen liegen. Außerdem besteht'der Nachteil, daß als Überlaufrohre bewegbare Leitungen verwendet werden müssen. Die Ansprechgenauigkeit dieser Einrichtung ist insbesondere deshalb gering, weil die Betätigung. des Ventils erst erfolgt, nachdem sich eine bestimmte Menge Flüssigkeit in dem bewegbaren Behälter angesammelt hat.These known bodies require numerous resources by special Containers that have a considerable weight can be moved using swiveling rods must be hinged, with additional for a compensation of the pure container weight Care must be taken in order to achieve an only approximately more precise control. There is always the risk of jamming of those moving against one another Parts given because these parts must be robust and generally open lie. In addition, there is the disadvantage that movable lines are used as overflow pipes must be used. The response accuracy of this device is particular low because of the operation. of the valve only takes place after a has accumulated a certain amount of liquid in the movable container.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Füllvorrichtung zu schaffen, die auch unter schwierigen Bedingungen betriebssicher arbeitet und deren bewegbare Teile. voll gekapselt sind. Die Ansprechgenauigkeit dieser Einrichtung wird dadurch gegenüber der Ansprechgenauigkeit bekannter Einrichtungen bedeutend erhöht, daß der zum Schließen des Ventils erforderliche Druck nicht durch einen sich nur langsam ändernden Flüssigkeitsdruck erzeugt wird.The invention has set itself the task of a filling device to create that works reliably even under difficult conditions and their moving parts. are fully encapsulated. The response accuracy of this facility becomes significant compared to the response accuracy of known devices increases that the pressure required to close the valve is not by a only slowly changing fluid pressure is generated.

Erfindungsgemäß stehen beide . Seiten der in einem Gehäuse angeordneten bewegbaren Druckflache mit der Fülleitung in Verbindung. Der Zugang zu der- Seite der Druckfläche, deren Beaufschlagung das Absperrelement von seinem Sitz abhebt, ist in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsstand in dem Behälter abhebbar. Als Druckquelle wird daher bei der Erfindung der in der Fülleitung beim Füllen des Behälters vorhandene Druck ausgenutzt, so daß eine hohe Ansprechgenauigkeit erzielt wird. Der Flüssigkeitsstand in dem`Behälter dient hierbei lediglich zur Steuerung für die Anlegung dieses Druckes, so daß schon geringe Höhenänderungen des Flüssigkeitsspiegels ausreichen, um .die Absperrvorrichtung zu betätigen.According to the invention, both stand. Pages of the arranged in a housing movable pressure surface with the filling line in connection. Access to the page the pressure surface, the application of which lifts the shut-off element from its seat, can be lifted off depending on the liquid level in the container. As a pressure source is therefore present in the invention in the filling line when filling the container Pressure used, so that a high response accuracy is achieved. The fluid level in the container only serves to control the application of this pressure, so that even small changes in height of the liquid level are sufficient to .die To operate the shut-off device.

Eine Umgehungsleitung mündet beiderseits der bewegbaren Druckfläche in den Raum, in welchem diese bewegbar ist. Die Umgehungsleitung steht zugleich mit dem zu dem Füllanschluß liegenden Raum des Gehäuses der Absperrvorrichtung in Verbindung und weist eine oder- mehrere Steuereinrqhtungeg auf.. Diese. Steuereinrichtungen sind. vorzugsweise- als -mittels -eines Schwimmers betätigtes- Umsteuerventil ausgeführt. Es besteht auch die Möglichkeit, in - der- Umgehungsleitung einen Drehschieber vorzusehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die bewegbare Druckfläche als eine Wand des zum Füllanschluß liegenden Raumes des Gehäuses der als Ventil ausgeführten Absperrvorrichtung angeordnet- und weist eine größere Druckfläche als der Ventilteller auf. Eine Feder, die vorzugsweise auf die bewegbare Druckfläche einwirkt, drückt die Absperrvorrichtung in ihre Schließstellung.A bypass line opens on both sides of the movable pressure surface into the room in which it can be moved. The bypass line is at the same time with the space of the housing of the shut-off device lying to the filling connection in Connection and has one or more control units .. This. Control devices are. preferably designed as a reversing valve operated by a float. There is also the possibility of providing a rotary valve in the bypass line. In a preferred embodiment of the invention, the movable pressure surface is as a wall of the space of the housing lying to the filling connection as a valve executed shut-off device and has a larger pressure area than the valve disc open. A spring, preferably on the movable pressure surface acts, pushes the shut-off device into its closed position.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. i die erfindungsgemäße Füllvorrichtung in der Anordnung auf der Oberseite eines Behälters mit einem angeschlossenen Füllrohr im Schnitt, Fig. 2 die vor einer -an der Unterseite in den Behälter mündenden Öffnung angeordnete Füllvorrichtung.Further features of the invention emerge from the following description an embodiment shown schematically in the drawings. It shows Fig. I the filling device according to the invention in the arrangement on the top of a Container with a connected filling pipe in section, Fig. 2 the before a -an the bottom in the opening opening into the container arranged filling device.

Von einem Flüssigkeitsbehälter ist lediglich ein Stück der Oberseite i und des Behälterbodens 2 dargestellt. Die Oberseite ist an der Füllstelle mit einem Dom 3 versehen. In dem Domdeckel 4 ist beispielsweise mittels eines Flansches 5 ein Füllrohr 6 befestigt, das bis in die Nähe des Behälterbodens 2 reicht. Auf den oberen Flansch 5 des Behälterrohres ist das Gehäuse 7 der Füllvorrichtung aufgesetzt. Dieses Gehäuse enthält eine als Ventil ausgebildete Absperrvorrichtung 8 mit dem zugehörigen Ventilsitz, der, durch eine Buchse g gebildet wird, und einen in einer Buchse io bewegbaren Kolben ii. An dem Umfang des Kolbens. i i ist eine zwischen ihm und der Buchse io wirkende Dichtung 15 vorgesehen. Dieser Kolben i i bildet eine bewegbare Wand des Raumes oberhalb des Ventils B. Seine zu dem Ventil liegende Seite ist dem gleichen Druck ausgesetzt wie die nach oben gerichtete Seite des Ventiltellers B. Der Kolben i i ist mittels einer Kolbenstange 12 starr mit dem Ventilteller 8 verbunden. Zur Führung der Kolbenstange 12 dient eine Lagerbuchse 13, die durch Arme 14 im Gehäuse 7 bzw. im Ausführungsbeispiel an der Buchse g, die den Ventilsitz bildet, befestigt ist.Only a piece of the upper side i and the container bottom 2 of a liquid container is shown. The top is provided with a dome 3 at the filling point. In the dome cover 4, a filling pipe 6 is attached, for example by means of a flange 5, which extends into the vicinity of the container bottom 2. The housing 7 of the filling device is placed on the upper flange 5 of the container tube. This housing contains a shut-off device 8 designed as a valve with the associated valve seat, which is formed by a bushing g, and a piston ii movable in a bushing io. On the circumference of the piston. ii a seal 15 acting between it and the socket io is provided. This piston ii forms a movable wall of the space above the valve B. Its side facing the valve is exposed to the same pressure as the upward side of the valve disk B. The piston ii is rigidly connected to the valve disk 8 by means of a piston rod 12. A bearing bushing 13 is used to guide the piston rod 12 and is fastened by arms 14 in the housing 7 or, in the exemplary embodiment, to the bushing g, which forms the valve seat.

Diel den Ventilteller 8 und den Kolben i i bildende Einheit wird durch eine Feder 16 'in der Art beaufschlagt, daß der Ventilteller 8 ständig einen Druck in Richtung seines Sitzes erfährt.The unit forming the valve disk 8 and the piston i i is through a spring 16 'is applied in such a way that the valve disk 8 is constantly under pressure in the direction of his seat.

In das Gehäuse 7 mündet zwischen der zylindrischen Führungswand für den Kolben ii und dem Ventilsitz 9 der Füllanschluß 17. Außerdem ist in diesem Bereich des Gehäuses eine Leitung 18 angeschlossen, die zu einem Umsteuerventil i9 führt. Eine weitere Leitung 2o verbindet das Umsteuerventil 19 mit dem Raum 2 1 oberhalb des Kolbens i i. Das Umsteuerventil steht außerdem über das Rohr 22 mit dem Behälter -i in Verbindung.; Dieses Rohr dient zur Führung einer Stoßstange 23, welche die Bewegungen eines Kugelschwimmers 24 auf den Ventilkörper 25 des-Umsteuerventils überträgt. Der Schwimmer 24 ist am unteren Ende des Rohres so angeordnet, daß er die Stoßstange 23 bei leerem oder ungenügend. gefülltem Behälter nach unten zieht. Diese dem Ventilkörper 25 mitgeteilte Bewegung wird durch eine ebenfalls auf den Ventilkörper einwirkende Feder 26 unterstützt. Das Umsteuerventil ist als abwechselnd wirkendes Zwillingsventil ausgeführt. Die Ventilsitze 27, 28 befinden sich an den Stirnseiten des Gehäuses des Umsteuerventils ig. Der Ventilkörper 25 ist an seinen Stirnseiten mit je einem Ventilkegel ausgestattet. Der Abstand der Ventilkegel voneinander ist geringer als der Abstand der Ventilsitze, so daß in jeder Endlage des Ventilkörpers 25 ein Ventil geschlossen ist, während das andere geöffnet ist. Der Ventilkörper trägt radial vorspringende und gleichmäßig um seinen Umfang verteilte Anschläge 29, die zur Führung an der Innenseite des Gehäuses des Umsteuerventils ig dienen.The filling connection 17 opens into the housing 7 between the cylindrical guide wall for the piston ii and the valve seat 9. In addition, a line 18 is connected in this area of the housing, which leads to a reversing valve i9. Another line 2o connects the reversing valve 1 9 to the space 2 1 above the piston i i. The reversing valve is also connected to the container -i via the pipe 22 .; This tube is used to guide a bumper 23, which transmits the movements of a ball float 24 to the valve body 25 of the reversing valve. The float 24 is arranged at the lower end of the tube so that it the bumper 23 when empty or insufficient. the filled container down. This movement communicated to the valve body 25 is supported by a spring 26 which likewise acts on the valve body. The reversing valve is designed as an alternating twin valve. The valve seats 27, 28 are located on the end faces of the housing of the reversing valve ig. The valve body 25 is equipped with a valve cone on each of its end faces. The distance between the valve cones is less than the distance between the valve seats, so that in each end position of the valve body 25 one valve is closed while the other is open. The valve body carries radially projecting stops 29 which are evenly distributed around its circumference and serve for guidance on the inside of the housing of the reversing valve ig.

Die Wirkungsweise der Füllvorrichtung ist folgendermaßen: Bei leerem Behälter zieht der verschwenkbar an dem Rohr 22 über einem Hebel angelenkte Kugelschwimmer 24 den Ventilkörper 25 nach unten, so daß die durch den Ventilsitz 27 gebildete Öffnung zu dem Behälter geschlossen und die durch den Ventilsitz 28 gebildete Öffnung zu der Leitung 18, die in das Gehäuse 7 zwischen dem Kolben i i und dem Ventil 8 mündet, offen ist. Durch diese Stellung des Umsteuerventils sind die Leitungen 18 und 2o miteinander verbunden, so daß der Raum 2i auf der Oberseite des Kolbens ii an den Raum angeschlossen ist, in den der Füllstutzen 17 mündet. Das Ventil 8 wird durch die Feder 16 auf seinen Sitz gedrückt-Wenn Flüssigkeit durch den Füllstutzen 17 in das Gehäuse 7 strömt, so beaufschlagt der Druck zunächst die Unterseite des Kolbens i i und die Oberseite des Ventiltellers B. Da die wirksame Fläche des Kolbens größer als die des Ventiltellers 8 ist, öffnet sich das Ventil entgegen der Wirkung der Feder 16 erst, wenn der von der Flüssigkeit ausgeübte Druck durch die Leitung 18, das Umsteuerventil ig und die Leitung 2o den Raum 2i erreicht und auch auf die Oberseite des Kolbens i i wirkt. Nunmehr wird das Ventil 8 durch den Druck der Flüssigkeit von seinem Sitz g abgehoben und der Behälter durch das Füllrohr 6 gefüllt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel die vorgeschriebene Höhe in dem Behälter erreicht hat, wird der Kugelschwimmer 24 angehoben und dadurch über das Gestänge 23 der Ventilkörper 25 in die in Fig. i gezeigte Stellung gebracht. Die Leitung 18 ist nunmehr verschlossen, so daß keine Druckflüssigkeit von dem Füllanschluß in den Raum 2i auf die Oberseite des Kolbens gelangen kann. Der Druck in diesem Raum läßt daher nach, zumal er durch die von dem Ventilsitz 27 gebildete Öffnung mit dem nicht unter Druck stehenden Innenraum des Behälters unterhalb des Domdeckels q. in Verbindung steht. Der durch die zugeführte Flüssigkeit ausgeübte Druck wirkt in dem Gehäuse 7 nunmehr auf die Unterseite des Kolbens ii sowie die Oberseite des Ventiltellers B. Infolge der gegenseitigen Bemessung der diesem Druck ausgesetzten Flächen wird der Ventilteller 8 durch den hochgedrückten.Kolben an seinen Sitz 9 geführt und das Absperrventil geschlossen. Auch wenn danach keine Druckflüssigkeit mehr durch den Füllstutzen 17 zugeführt wird, bleibt das Ventil 8 unter der Einwirkung der Feder 16 geschlossen.The operation of the filling device is as follows: When the container is empty, the ball float 24, which is pivotably connected to the pipe 22 via a lever, pulls the valve body 25 downwards, so that the opening formed by the valve seat 27 to the container is closed and the opening formed by the valve seat 28 is closed to the line 18, which opens into the housing 7 between the piston ii and the valve 8, is open. Through this position of the reversing valve, the lines 18 and 2o are connected to one another, so that the space 2i on the top of the piston ii is connected to the space into which the filler neck 17 opens. The valve 8 is pressed onto its seat by the spring 16. When liquid flows through the filler neck 17 into the housing 7, the pressure first acts on the underside of the piston ii and the top of the valve disk B. Since the effective area of the piston is greater than that of the valve disk 8, the valve opens against the action of the spring 16 only when the pressure exerted by the liquid through the line 18, the reversing valve ig and the line 2o reaches the space 2i and also acts on the top of the piston ii . The valve 8 is now lifted from its seat g by the pressure of the liquid and the container is filled through the filling tube 6. When the liquid level has reached the prescribed height in the container, the ball float 24 is raised and thereby brought the valve body 25 via the linkage 23 into the position shown in FIG. The line 18 is now closed so that no pressure fluid can get from the filling connection into the space 2i on the top of the piston. The pressure in this space therefore decreases, especially since it q through the opening formed by the valve seat 27 with the non-pressurized interior of the container below the dome cover. communicates. The pressure exerted by the supplied liquid now acts in the housing 7 on the underside of the piston ii and the upper side of the valve disk B. As a result of the mutual dimensioning of the surfaces exposed to this pressure, the valve disk 8 is guided by the upwardly pressed piston to its seat 9 and the shut-off valve is closed. Even if no more pressure fluid is subsequently supplied through the filler neck 17, the valve 8 remains closed under the action of the spring 16.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei Einbau des Gehäuses 7 der Füllvorrichtung an dem Boden :2 des Behälters. Während bei der Anordnung nach Fig. i die Feder 16 auch das Gewicht des Kolbens i i und Ventiltellers 8 sowie der Kolbenstange 12 zutragen hatte; ist diese Feder bei der Ausführung gemäß Fig. 2 nur zur Gewährleistung einer Rückführung des Kolbens i i in die Endlage vorgesehen, bei der der Ventilteller 8 auf seinem Sitz liegt. Die Wirkung der Feder wird hierbei von dem Gewicht der Teile 8, i i und i2 unterstützt. Der Unterschied gegenüber der Ausführung gemäß der Fig. i liegt in der Verwendung eines Drehschiebers 31 als Umsteuerorgan. Dieser Drehschieber steht derart unter der Einwirkung des Kugelschwimmers 2q., daß' die Leitungen 18 und 2o bei ungenügender Füllung des Behälters durch den Drehschieber miteinander verbunden sind. Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Behälter seinen vorgeschriebenen Wert erreicht, verstellt der angehobene Schwimmer den Drehschieber derart, daß die Leitung go mit einer Auslaßöffnung 32 in dem oberen Raum des Behälters in Verbindung gesetzt wird, während die Leitung 18 abgetrennt wird. Die Wirkung der .Anordnung gemäß Fig. 2 ist die gleiche wie an Hand der Fig. i beschrieben.Fig. 2 shows an embodiment of the invention when the housing 7 of the filling device is installed on the bottom: 2 of the container. While in the arrangement according to FIG. I, the spring 16 also had to bear the weight of the piston ii and valve disk 8 and the piston rod 12; this spring is provided in the embodiment according to FIG. 2 only to ensure a return of the piston ii into the end position in which the valve plate 8 is on its seat. The action of the spring is supported by the weight of parts 8, ii and i2. The difference compared to the embodiment according to FIG. I lies in the use of a rotary slide valve 31 as a reversing element. This rotary valve is under the action of the spherical float 2q. That 'the lines 18 and 2o are connected to one another by the rotary valve if the container is insufficiently filled. When the liquid level in the container reaches its prescribed value, the raised float moves the rotary slide such that the line go is set with an outlet opening 32 in the upper space of the container in connection while the line is disconnected 1 8. The effect of the arrangement according to FIG. 2 is the same as that described with reference to FIG.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Filling device for containers, in particular tanker containers, with automatic shut-off using a movable pressure surface rigidly connected to the shut-off element, characterized in that both sides of this pressure surface (ii) movable in a housing are connected to the filling line (17) and access to the when acted upon, the shut-off element (8) can be shut off from its seat lifting side as a function of the liquid level in the container.

2. Filling device according to claim i, characterized by a bypass line opening on both sides of the movable pressure surface (ii) (18, 2o), which at the same time with the housing (7) in front of the shut-off element (8) in connection and one or more control devices (ig) and a connection in the Has interior of the container.

3. Filling device according to claim 2, characterized by a reversing valve operated by a float (2q.). q ..

Filling device according to claim 3, characterized in that the reversing valve (ig) as alternating acting double valve is formed and the side of the movable pressure surface (i i), the application of which leads to a lifting of the shut-off element (8), either adjoins the interior of the housing (7) or the container.

5. Filling device according to claims 3 and 4, characterized in that the float (24) is articulated to the valve body (25) 'in such a way that the reversing valve is at Insufficient filling of the container, the lines (18, 2o) under the action of the Weight of the float (24) connects together. 6. -Filling device according to claim i and 2, characterized in that a rotary valve in the bypass line (18, 2o) (3i) is provided. Filling device according to claims i to 6, characterized in that that the movable pressure surface (1i) as. Wall of the in front of which is designed as a valve Shut-off element lying space into which the filler neck (17) - opens, arranged and has a larger pressure surface than the valve disk (8). B. filling device according to claim 7, characterized in that a spring (16), which is preferably on the movable pressure surface (1i) acts, the shut-off element (8) in the closed position presses. G. Filling device according to claims i to 8, characterized in that the movable pressure surface (i i) as a piston. is executed. ok Filling device according to Claim i to 8, characterized in that. that the movable pressure surface (1i) as Membrane is executed. References: United States Patent No. i go6 834