EP0134295B1

EP0134295B1 - Vorrichtung zur Verhinderung des Überfüllens von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere für Flüssigkeitstransportfahrzeuge

Info

Publication number: EP0134295B1
Application number: EP83108895A
Authority: EP
Inventors: László Dipl.-Ing. Törocsik; Ferenc Dipl.-Ing. Harangozo; Géza Juranics; Ferenc Hegyi
Original assignee: Csepel Autogyar
Current assignee: Csepel Autogyar
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1983-09-08
Publication date: 1987-02-25
Also published as: ATE25512T1; DE3369841D1; EP0134295A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die ein Überfüllen von zwei, durch eine gemeinsame Leitung füllbaren Flüssigkeitsbehältern automatisch verhindert. Sie ist insbesondere bei derartigen Flüssigkeitstransportfahrzeugen geeignet, deren Flüssigkeitsbehälter in zwei Kammern geteilt ist.
Bei Flüssigkeitsbehältern, deren Auffüllen durch ein am Behälter angeschlossenes Füllsystem erfolgt, besteht die übliche Forderung zum Verhindern des Überfüllens. Das ist insbesondere beim Einfüllen von brennbaren oder aus anderen Gründen gefährlichen Flüssigkeiten wichtig.
Da bei großen Behältern der Aufbau einer mechanischen Verbindung zwischen dem Flüssigkeitstandfühler und dem die Füllöffnung des Behälters verschließenden Absperrelement schwerfällig wäre, wurden elektrische und pneumatische Fernbetätigungssysteme entwickelt. Diese funktionieren im allgemeinen derart, daß der im Behälter angeordnete Flüssigkeitsstandfühler einen elektrischen Schalter oder ein pneumatisches Ventil betätigt, um das Absperrelement der Fülleitung mit Hilfe eines Elektromagneten bzw. Arbeitszylinders in den geschlossenen Zustand zu verstellen.
Aus der US-A-3.771.549 ist eine Vorrichtung mtt den Merkmalen aus dem einleitenden Teil des Patentanspruchs bekannt. Solange der Behälter nicht voll ist, ist die Druckluftquelle über das vom Flüssigkeitsstandfühler betätigbare Zweistellungs-Dreiwegeventil mit dem pneumatischen Arbeitszylinder verbunden, der das im Füllrohrsystem angeordnete - Absperrelement gegen die Kraft seiner Feder im geöffneten Zustand hält. Wenn der Behälter voll ist, schaltet das Zweisteilungs-Dreiwegeventil um und entlüftet den Arbeitszylinder, wodurch die Feder das Absperrelement der Fülleitung in die Schließstellung drückt. Daher wird bei dieser bekannten Vorrichtung ein Füllen oder ein weiteres Füllen des jeweiligen Flüssigkeitsbehälters auch dann verhindert, wenn die Hilfsenergie (in diesem Fall die Druckluft) ausfällt. Die Flüssigkeitstransportbehälter sind - wie bekannt - im allgemeinen in zwei oder mehr getrennte Kammern geteilt. Für einen solchen Fall ist bei der bekannten Vorrichtung für jede der Kammern ein gesondertes Absperrelement vorgesehen.
Demgegenüber wird durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, die geeignet ist, das Überfüllen von zwei Flüssigkeitsbehältern zu verhindern, die über ein gemeinsames Füllrohrsystem mit nur einem gemeinsamen Absperrelement gleichzeitig gefüllt werden können, ohne daß Gefahr besteht, daß einer der Flüssigkeitsbehälter überläuft, wenn er schneller als der andere Flüssigkeitsbehälter gefüllt wird.
Die Erfindung bezieht sich also auf eine Vorrichtung zum automatischen Verhindern des Überfüllens von zwei Flüssigkeitsbehältern, insbesondere für Flüssigkeitstransportfahrzeuge, bei dem in das Füllrohrsystem der Flüssigkeitsbehälter ein mittels einer Feder in Schließstellung gehaltenes Absperrelement eingebaut ist, an dessen öffnerelement der Kolben eines pneumatischen Arbeitszylinder angeschlossen ist, der an eine Druckluftquelle über ein Zweistellungs-Dreiwegeventil angeschlossen ist, dessen Betätigungselement über ein im jeweiligen Flüssigkeitsbehälter befindliches, den Flüssigkeitsstand wahrnehmendes Fühlerelement zum Entlüften des Arbeitszylinders betätigbar ist, wobei jeder der beiden Flüssigkeitsbehälter mit jeweils einem Zweistellungs-Dreiwegeventil ausgerüstet ist, das über das jeweils zugeordnete Flüssigkeitsstandfühlerelement betätigbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flüssigkeitsbehälter über ein ihnen gemeinsames Füllrohrsystem gleichzeitig füllbar sind, in welchem das Absperrelement den Flüssigkeitsbehältern gemeinsam ist, und daß die Zweistellungs-Dreiwegeventile über ein mit positiver Rückkopplung und mit drei Stellungen ausgeführtes Dreiwegeventil miteinander und mit der Druckluftquelle verbunden sind.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben, deren Figur die schematische Darstellung einer zur Verhinderung des Überfüllens eines zweiteiligen Behälters geeigneten Vorrichtung zeigt.
Bei einem Teil der Behälterfahrzeuge sind entweder zwei voneinander unabhängige Behälter vorgesehen oder ist der einzige Behälter 30 in zwei Kammern 31, 32 geteilt. Obwohl nach den derzeitigen Vorschriften diese nicht zugleich gefüllt werden können, ist es zur sicheren Ausgestaltung des Fahrzeuges vorteilhaft, auch für die Möglichkeit eines gleichzeitigen Füllens der Behälter 31, 32 zu sorgen.
Die für diesen Fall gestaltete Vorrichtung ist aus der Figur ersichtlich, wobei der Einfachheit halber die die beiden Behälter 31, 32 voneinander unabhängig machenden Bauelemente nicht dargestellt sind.
Das Füllen der Behälter 31 und 32 erfolgt über die Fülleitung 33 mittels der Pumpe 34, und ihr Entleeren mittels des Auslaufschiebers 35. Zur Sicherung der Füllpumpe 34 ist an die Fülleitung die die Pumpe 3 umgehende Umgehungsleitung 20 angeschlossen, in der die Strömung durch das Druckbegrenzerventil 21 geregelt wird.
In die Fülleitung 33 ist das mittels einer Feder 5 in der Schließstellung gehaltene, als Schieber ausgebildete Absperrelement 4 eingebaut, an dessen Öffnerelement der Kolben des pneumatischen Arbeitszylinders 6 angeschlossen ist.
An die beiden Behälter 31, 32 sind die durch je einen Schwimmer betätigten Zweistellungs-Dreiwegeventile 9a und 9b angebaut, deren Anschlüsse 10 miteinander und mit dem Arbeitszylinder 6 verbunden sind. Der zweite Anschluß 11 jedes Ventils 9a und 9b ist über das mit positiver Rückkopplung und drei Stellungen ausgeführte Dreiwegeventil 36 und das diesem nachgeschaltete Drehventil 12 an den Druckluftbehälter 13 angeschlossen. Der dritte Anschluß 14 der Ventile 9a, 9b ist mit der freien Atmosphäre verbunden. Zur Regelung des Strömungsweges der Luft sind in jedem Ventil 9a, 9b zwei Bauelemente angeordnet und zwar das Absperrelement 15, das durch die Feder 16 belastet wird, und der Schieber 17. Der Schieber ist an den Schwimmer 18 angeschlossen, der im Behälter gelenkig befestigt ist. In leerem Zustand des Behälters ist der Schwimmer auf dem Anschlag 19 abgestützt.
Das Ventil 36 gibt in der Mittelstellung seines Ventilelementes 37 den Strömungsweg der Druckluft sowohl in Richtung zu dem Ventil 9a als auch zu dem Ventil 9b frei. Geht an einer Seite des Ventilelementes 37 der Druck zurück, so bewegt sich das Ventilelement 37 der positiven Rückkopplung entsprechend in Richtung des Raumes mit dem niedrigeren Druck und unterbricht auf dieser Seite den Strömungsweg der Druckluft.
Das Füllen der Behälter folgt in nachstehender Weise:

Sind die Behälter 31,32 nicht oder nicht vollständig aufgefüllt, liegt der Schwimmer 18 auf dem Antrag 19 auf, so daß der Schieber 17 den Entlüftungsanschluß 14 des Ventils 9a, 9b geschlossen und durch Anheben des Sperrelementes 15 gegen die Kraft der Feder 16 den Strömungsweg zwischen den beiden anderen Ausschlüssen 11 und 10 des Ventils 9a, 9b offen hält.

Im Ruhezustand ist das Drehventil 12 geschlossen, so daß aus dem Druckluftbehälter 13 zu den Ventilen 9a und 9b und demzufolge auch zum Arbeitszylinder 6 keine Druckluft gelangen kann. Daher hält die Feder 5 das Absperrelement 4 in der Schließstellung.
Um die Behälter füllen zu können, muß das Absperrelement 4 geöffnet werden. Dies erfolgt durch Öffnen des Drehventils 12, so daß Druckluft aus dem Druckluftbehälter 13 über das Ventil 36 in die Ventile 9a und 9b strömt. Bei leerem oder nicht voll aufgefülltem Behälter werden die Anschlüsse 10 des Ventils 9a und des Ventils 9b durch die Schwimmer 18 offengehalten, so daß der Arbeitszylinder 6 unter Druck gesetzt wird und das Absperrelement öffnet. Da in diesem Zustand auf beiden Seiten des Ventilelementes 37 der gleiche Druck herrscht, steht das Ventilelement 37 in der Mittelstellung.
Mit dem Einschalten der Pumpe 34 beginnt das Auffüllen.
Nähert sich im Behälter in der einen der Kammern 31, 32 die Flüssigkeit dem zulässigen Flüssigkeitsstand, so wird das zu dieser Kammer gehörende Ventil 9a bzw. 9b durch Anheben des Schwimmers umgeschaltet, wobei der Schieber 17 abgesenkt wird und das Sperrelement 15 nach unten auf dessen Sitz gleiten läßt, bis der Schieber 17 den Weg zwischen den Anschlüssen 10 und 14 freigibt, um den Arbeitszylinder 6 zu entlüften. Falls jedoch das zum Verhindern des Überlaufens dienende Ventil der anderen Kammer noch nicht umschalten konnte, könnte der Arbeitszylinder 6 aus dieser Richtung Druckluft erhalten. Zur Verhinderung dessen ist das Ventil 36 eingebaut.
Hat z.B. das Ventil 9a bereits umgeschaltet und würde demgemäß den Arbeitszylinder 6 entlüften, ohne daß jedoch das Ventil 9b hierbei bereits umgeschaltet hat, ergibt sich folgende Situation:

In dem Ventil 9a ist der Strömungsweg der Druckluft in Richtung zu seinem Anschluß 11 bereits verschlossen, so daß in dieser Richtung keine Druckluft aus dem Druckluftbehälter 13 strömen kann.

Das Ventil 9b hat noch nicht umgeschaltet, so daß der Strömungsweg der Druckluft durch seinen Anschluß 11 noch frei ist. Durch dieses Ventil würde demgemäß die Druckluft ununterbrochen strömen, so daß in dieser Stellung der Arbeitszylinder 6 gefüllt werden würde, wobei jedoch das diesen versorgende System durch das Ventil 9a bereits kontinuierlich entlüftet wird.
Da an dem dem Ventil 9a zugeordneten Anschluß des Ventilelementes 37 des Ventils 36 keine Druckluft strömt, was jedoch an dem dem Ventil 9b zugeorneten Anschluß der Fall ist, ist der Druck an diesem letzteren Anschluß geringer.
Sich in dieser Richtung verschiebend, sperrt das Ventilelement 37 den Weg der Druckluft auch in Richtung zum Ventil 9b ab. Dadurch wird die Luftversorgung des Arbeitszylinders 6 endgültig unterbunden. Das Absperrelement 4 wird unter der Kraft der Feder 5 wieder in den geschlossenen Zustand verstellt und das Füllen des Behälters 30 wird unterbrochen.
Bis zum Abstellen der Pumpe 34 strömt die Flüssigkeit über das Druckbegrenzerventil 21 und die Umgehungsleitung 20 im Kreislauf. Nach Abstellen der Pumpe 34 ist die Vorrichtung durch Abschließen des Drehventils 12 vom Druckluftbehälter 13 abzutrennen.
Beim Entleeren des Behälters 31 sinkt mit dem Rückgang des Flüssigkeitsstandes der Schwimmer 18 auf den Anschlag 13 zurück und mit dem Umschalten des Ventils 9a, 9b ist die Vorrichtung zur Verhinderung des Überlaufens erneut zu der zum Füllen erforderlichen Betätigung bereit.

Claims

Vorrichtung zum automatischen Verhindern des Überfüllens von zwei Flüssigkeitsbehältern (31, 32), insbesondere für Flüssigkeitstransportfahrzeuge, bei dem in das Füllrohrsystem (33) der Flüssigkeitsbehälter (31, 32) ein mittels einer Feder (5) in der Schließstellung gehaltenes Absperrelement (4) eingebaut ist, an dessen Öffnerelement der Kolben (7) eines pneumatischen Arbeitszylinders (6) angeschlossen ist, der an eine Druckluftquelle (13) über ein Zweistellungs-Dreiwegeventil (9a, 9b) angeschlossen ist, dessen Betätigungselement über ein im jeweiligen Flüssigkeitsbehälter (31, 32) befindliches, den Flüssigkeitsstand wahrnehmendes Fühlerelement (18) zum Entlüften des Arbeitszylinders (6) betätigbar ist, wobei jeder der beiden Flüssigkeitsbehälter (31, 32) mit jeweils einem Zweistellungs-Dreiwegeventil (9a, 9b) ausgerüstet ist, das über das jeweils zugeordnete Flüssigkeitsstandfühlerelement (18) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flüssigkeitsbehälter (31, 32) über ein ihnen gemeinsames Füllrohrsystem (33) gleichzeitig füllbar sind, in welchem das Absperrelement (4) den Flüssigkeitsbehältern (31, 32) gemeinsam ist, und daß die Zweistellungs-Dreiwegeventile (9a, 9b) über ein mit positiver Rückkopplung und mit drei Stellungen ausgeführtes Dreiwegeventil (36) miteinander und mit der Druckluftquelle (13) verbunden sind.