EP1354847B1 - Betankungsverfahren,-vorrichtung und System - Google Patents

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EP1354847B1
EP1354847B1 EP02008488A EP02008488A EP1354847B1 EP 1354847 B1 EP1354847 B1 EP 1354847B1 EP 02008488 A EP02008488 A EP 02008488A EP 02008488 A EP02008488 A EP 02008488A EP 1354847 B1 EP1354847 B1 EP 1354847B1
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EP
European Patent Office
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product
tank
sup
filling
identification
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP02008488A
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English (en)
French (fr)
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EP1354847A1 (de
Inventor
Rainer Dr. Decker
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Dezidata GmbH
Original Assignee
Dezidata GmbH
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Publication date
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Priority to AT02008488T priority patent/ATE400526T1/de
Priority to DE50212469T priority patent/DE50212469D1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/32—Arrangements of safety or warning devices; Means for preventing unauthorised delivery of liquid
    • B67D7/34—Means for preventing unauthorised delivery of liquid
    • B67D7/342—Means for preventing unauthorised delivery of liquid by discriminating the kind of liquid by analysis or by physical properties, e.g. vapour-pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
    • B67D7/06—Details or accessories
    • B67D7/36—Arrangements of flow- or pressure-control valves
    • B67D7/362—Arrangements of flow- or pressure-control valves combined with over-fill preventing means

Definitions

  • the invention relates to refueling methods, systems and devices according to the preambles of claims 1, 8 and 14 (from FR 2 726 910 A known).
  • the invention relates to methods, apparatus and systems for reducing or avoiding mixing of liquids as they are being transferred from one tank to another.
  • this minimizes and preferably even prevents mixing when transferring liquids.
  • Preferred and advantageous embodiments and further developments of the refueling method according to the invention are that the product identification takes place by means of a product sensor, and / or that the detection or identification of the at least one product is transmitted by radio transmission to the controller, and / or the detection or identification takes place in such a way that initially only a small amount of product is dispensed and this amount of suitable sensors in the transfer line or in the tank to be filled is subsequently detected, and / or overfilling is monitored / prevented, and / or that devices are provided for in particular continuous Um spallmengenpronounced and / or tank / Kammerinhaltsteil, and / or the detection or identification is done by measuring the density of the product or a density-dependent physical property.
  • the means for detecting or identifying at least one product contain at least one product sensor, and / or if the means are designed to detect or identify at least one product for measuring the density of the product or a density-dependent physical property, and / or if the means for detecting or identifying at least one product are transportable and preferably integrated into a coupling within the product line between the stationary tank and the chamber of the mobile tank, and / or if the coupling between the devices for the detection or identification of at least one product and the control over the product line between the stationary tank and the chamber of the mobile tank or by radio data transmission is realized, and or if an overfill protection is provided, and / or if devices for Um spallmengen journey and / or tank / Kammerinhalts distress provided and coupled to the controller.
  • the product recognition or identification means comprise at least one product sensor, and / or that the product recognition or identification devices are designed to measure the density of the product or a density-dependent physical property, and or that an overfill protection is provided, and / or that devices for Um Collllmengen journey and / or tank / Kammerinhaltsunk included and are coupled to the controller.
  • a tanker usually has several chambers in which the same or different fuels can be transported. Accordingly, the fillings and charges of the tanker vehicle refueling in the context of the invention. Both at the loading stations of the tanker vehicles, as well as at the filling stations, which are supplied by the tanker vehicles, there are / for different fuel types respective tanks whose proper connection to corresponding chambers of tank trucks is to ensure.
  • an electropneumatic control is of particular advantage, since in particular the desired safety against incorrect operation can therefore be achieved.
  • this electro-pneumatic control offers the advantage of higher operational reliability and better user guidance.
  • the control must act on at least one valve in the discharge path of each chamber (bottom valve or one-way valve).
  • the operation is preferably carried out via simple buttons that can be supplemented if necessary by a display on which instructions for the operator can be displayed.
  • At least one, or possibly a combination of several, of the following ways of detecting the charged products may be used to inform the central controller of the product loaded in each chamber.
  • a simple and therefore inexpensive switch which can be mounted above each filling coupling on the loading side, ie the delivery side when filling the chambers of the tanker, can be adjusted very quickly the loaded product. If necessary, the switch can be combined with a color or shape coding and thus be similarly configured for the "markers" or TAGs frequently used for this purpose.
  • Magnetic code sensor Especially in Germany, most loading arms are magnetically coded and thus enable the automatic detection of the charged product already during loading.
  • PRD Product Recognition Device
  • This device or reader can be used both in loading and in the delivery or delivery of products, for example, to read in via the delivery hose product coding for the receiver tank.
  • the corresponding port API coupling, hose coupling
  • the chassis of the vehicle To make an electrical connection via the delivery hose (or the loading arm), the corresponding port (API coupling, hose coupling) must be electrically insulated from the chassis of the vehicle.
  • Autonomous product sensor By means of a density sensor, eg based on ultrasound, a distinction can at least be made between petrol and diesel fuels. If such a sensor mounted in the line below each chamber, so this allows the detection of the product without any action by the operator and without any device on the loading platform, so when dispensing from a or filling in a tanker. In addition, this sensor allows the detection of the complete release of the contents of a chamber and thus protects against manipulation or unauthorized removal of product at the expense of the customer, operator or client.
  • Mobile electronic dipstick If each individual tank chamber of the vehicle is equipped with an electronic direction finder, it can also provide information about the type of product in addition to its actual task of level measurement. Not only quality control, but also detailed quantity tracking is possible.
  • Short-range radio data transmission If the loading or filling station has a device which transmits the products (and quantities) delivered via the individual loading arms online to the tanker via radio transmission, the loading schedule is received on the vehicle via this interface and is then available there. Preferably, this should be done standardizing the interfaces.
  • PRD Code reader
  • the PID need not always be firmly installed in the pipe system at the gas station (receiver tanks), but could also be carried as a portable adapter for the coupling between the delivery hose of the tanker and filling connection of the tanks at gas stations on the vehicle.
  • Magnetic code reader Similar to the loading side, there is also product coding by means of magnets for dispensing from the vehicle to petrol station tanks. However, this coding does not take place directly on the filling coupling, but only, for example, in a plug, such as the plug of the legally required in Germany Abhell Klin. If this coding is to be used, an additional assignment between this plug and the corresponding hose connection must be made.
  • Short-range data radio A wireless data interface allows information to be requested, for example, about the filling level in the gas station's floor tanks. This query can be done not only before and after, but also during delivery, so continuously. Under certain circumstances, for example, product recognition would be detected by the detection of misalignments based on the detection of a level change in a wrong tank Allow mixing to occur. Although the product then contaminated would have to be disposed of costly in such a case, the much higher consequential costs for engine damage etc. but could be avoided by the timely detection and immediate blocking of the sale of this tank.
  • Gas Suspension Sensor With a sensor built into the vehicle vapor return line, which must be able to determine not only a gas flow, but also the density or other physical property of the gas with which the gas is distinguishable from fresh air Only in Germany prescribed monitoring of the correct connection of the gas displacement line to be carried out independently on the vehicle.
  • sensors can be realized in various technologies, for example as thermal sensors based on the hot-wire principle or based on the principle of sound transit time measurement.
  • Radio-controlled, portable electronic overfill protection The cables required for the overfill protection are particularly problematic when delivering several products at the same time, because they could be interchanged. The measures with which then the correct assignment must be ensured, are very complex and therefore expensive. This problem can be solved via a portable unit that monitors the condition of the thermistor sensors and, if necessary, other data such as Fill levels and / or codes for the products to the on-board control.
  • Radio-controlled electronic group-fill-fuse without assignment If, for example, it is ensured by interrogating the tank contents or otherwise that overfilling can not occur at all, then the effort for assigning the filling fuses to the product hoses can be completely eliminated. Instead, it would be sufficient to interrogate all limiters together and to immediately interrupt all ongoing charges when responding to a single backup.
  • the number of sensors to be connected would either have to be determined separately, or it would be a maximum number set by sensors and installed at gas stations with fewer sensors for the non-existing tanks dummy sensors.
  • Radio transmitter for requesting the electronic tank content measurement If the equipment of gas station side in many cases already installed tank content measuring systems with a tenfunkschnittstelle eg for cost reasons out of the question, this query can also be done via a portable transmitter on the vehicle, the driver before the start of the delivery a plug to be installed for this purpose is connected. In countries where no separate limit value transmitter is required, an effective yet very cost-effective overfill protection could be realized via this interface.
  • Loading arm coding with magnets Two magnets are mounted on the side of the loading arm coupling for connection to the filling device on the tanker. Their position is interrogated on the vehicle side by four reed or Hall sensors and, in combination with the sensors on board the vehicle, enables the automatic determination of the loading plan.
  • Charging arm coding with electronic code transmitter Such encoders are standardized as a product identification device or product identification device. If a loading arm is equipped with such an encoder, which is supplied with power when the arm is connected, and then sends telegrams, information is not only transmitted about the product but also about the loading position, the filling station and possibly even the product during the process Loading added additives included.
  • this device or this method not only prevents overloading of the vehicles, but can also be used, for example, in the event of incorrect operation to stop the loading (interlock circuit).
  • this device or this method In addition to the monitoring of the gas displacement line can be aborted by the on-board electronics, even if there is a risk of mixing loading, but not individually per chamber, but all running charges overall. For this purpose, only a simple contact is necessary, with a return line of overfill protection is interrupted.
  • Radio connection The effort for the installation of separate identification transmitters can also be eliminated for the loading or filling station for the tanker by means of an online wireless data connection.
  • the control at the loading line would then only have to be for the individual loading arms measured flow rates and the state of the electronic measuring devices constantly transmit to the controller on the vehicle. If this information is correlated with the signals from the on-board sensors, then the loading plan can also be derived therefrom. As an additional benefit the information about the loaded amount on board is available.
  • Magnetic code in the limit switch connector By arranging two magnets in four possible positions, it is possible to transmit to the vehicle which product is assigned to this limit switch. This information is not only for product identification, but also for safety reasons (Abglallmaschine) advantage. However, it is not readily analyzable, but only after establishing the assignment to the associated hose coupling. This requires a further circuit.
  • Two-pole electronic identification transmitter (PID) in product line If such a sender is installed on the filling station, this modulates the power in a closed circuit between the vehicle and the filling station via the conductive product hose. As a result, the on-board control can recognize the correct assignment even before the delivery is released. Would the. Hose connection lead to a mixture, so the controller would not release the release.
  • the two-pole identification transmitter can be advantageously extremely miniaturized and can be integrated, for example, in the already necessary Isolierflansch.
  • PID-GWG Multi-Pole Electronic Identifier
  • Product sensor in the supply line with data radio interface If a sensor is installed shortly after the hose connection in the pipeline of the filling station, it is able to detect the presence of product in this line (and report it back to the controller in the vehicle, eg via radio) , then on the query of this sensor on the vehicle side on the assignment of Behellschläuche can be deduced. The amount of product that is "consumed" for this assignment, is significantly lower than in the detection via the filling station side filling level measuring system (see below).
  • Mobile product sensor with data radio interface Similar to the mobile identification transmitter, such a sensor can be carried along the vehicle and mounted by the driver before the start of delivery, for example, on the diesel fuel nozzle, if the installation in all gas stations for cost reasons is out of the question.
  • Tank content measurement with data radio interface If the data of a filling station installed electronic filling level measurement via a radio interface are read from the vehicle, so this data can also be evaluated to detect mixtures. Depending on the sensitivity and response time of the measurement method used to measure the contents of the tank, the amount of product released before the detection of an error may be between 5 and 100 liters. Alternatively, the equipment of the tank contents measurement is possible with a wired interface to which then a portable radio transmitter / receiver can be connected, which is carried on the vehicle. It would then be standardized only the connector that must be provided for this purpose at the gas station.
  • the product hose As a medium for data transmission, the product hose is used, which must be well conductive for this purpose. Technically, this is not a problem, however, the decrease in conductivity due to the aging of the tubing can lead to disturbances even before reaching the possible service life of the tubing.
  • This system reliably prevents the addition of petrol to diesel fuel and vice versa.
  • the sensors built into the product line When loading the chambers of a tanker vehicle, the sensors built into the product line initially act as empty detectors and are used after completion of the loading to determine the loading schedule fully automatically and without driver intervention, but only "coarse", ie. only distinguished by gasoline and diesel fuel. If the line is not empty before loading, a "density jump" determined by the sensor during loading could be used to stop the loading via the interlock line.
  • the driver Before unloading from the chambers of a tanker, the driver must "mark" the connection of the gas station's diesel tank with the portable diesel remote control (PID) tag attached before connecting his product hoses.
  • PID portable diesel remote control
  • the vehicle-side control recognizes connected hoses via the one flowing after the connection has been established Electricity. If this current is modulated, the hose leads to the diesel tank. If he is not, he leads to a petrol tank.
  • This light version is not suitable for use in Germany according to the current legal situation, since at least for the types of gasoline no correlation between limit value transmitter and product hose is possible.
  • the vehicle-side equipment corresponds to the light version.
  • PID built-in code transmitter
  • Mini- and Light-Version can be used without any problems, especially in the transitional period during the introduction of the area and conversion to the system and method according to the invention.
  • This version differs from the general mini version by the gas station side use of multi-pin PID-GWG and the vehicle side to be evaluated return circuits via the limit sensor cable.
  • This version is also suitable for use in Germany according to the current state of the art.
  • This version corresponds to the mini version and additionally contains magnetic code reader for reading the product coding of the loading arms at the filling points, as well as for reading the magnetic codes installed in the GWG stekker of the filling stations.
  • the product sensors in the vehicle although not preferred, could be replaced with simpler empty sensors in this version.
  • This version corresponds to the mini version, only on the vehicle side, the loading clutches are equipped with the possibility to code reading. The additional costs are likely to be negligible and are zero in the case of "left-left" vehicles (loading and unloading on the same side). On the filling side, all loading arms must be equipped with appropriate code pickers.
  • the magnetic code reader After expiration of the transitional period, i. after conversion of all loading arms to code transmitter, the magnetic code reader could be dispensed with for new vehicles. After expiration of another transitional period, i. after conversion of all vehicles to electronic code readers also for the loading clutches, the magnetic code encoders could also be omitted on all loading arms.
  • an electronic dipstick is mounted in all chambers, which registers the level in each tank and, as a by-product, provides the density of the product charged in the chambers. This ensures seamless monitoring not only of quality but also of quantity balances.
  • the product sensors in the piping below the chambers can be replaced by simpler empty sensors. Otherwise, the functionality of the systems with easy product recognition.
  • radio should be to replace all between vehicle and gas station or filling necessary cable connections, as these cause not only one-off, but constant costs for maintenance and regular wear-related replacement and also with labor in the connection and disconnection associated with refueling operations.
  • Another advantage of a radio-based system is that it eliminates the increased conductivity requirements of product hoses.
  • Loading side corresponds to the function of the previously described light version without radio.
  • the vehicle-side equipment corresponds to the light version.
  • the product sensor is firmly mounted in the diesel fuel line and, together with the signals from a tank contents measuring system installed at the filling station, is led to a plug-in connection accessible to the driver at the filling station.
  • the driver carries a portable transmitter, which must be connected to this connector at the gas station. Since the power supply of the transmitter can be done in this way, the portable transmitter does not even need its own power supply by battery and can be kept very small, light and therefore inexpensive and handy in this way.
  • the function is similar to that of the Light version, but is supplemented by additional monitoring of tank contents in the bottom tanks before, during and after delivery.
  • the system assumes the function of an overfill prevention device (albeit not according to the currently strict German guidelines), because the constant monitoring of the fill levels avoids overfilling, provided that the level measuring system in the floor tanks functions correctly.
  • the mixture of petrol products can also be detected and prevented within certain limits with this version.
  • the procedure for petrol is slightly modified compared to the mini version: After the initial product shock and monitoring of the diesel feedback, a dangerous OK / DK mixing is excluded, the levy is restarted. By polling the level in the bottom tanks, an increase in the level must now occur after a maximum of 5 to 30 seconds (corresponding to 50 to 300 1 product inflow) be registered in the corresponding floor tank. If this is not the case, or if the increase in a bottom tank with another product occurs, the delivery is stopped immediately and the driver is notified of the mixing that has taken place.
  • this system also makes it possible, within certain limits, to detect a hose break: If the increase does not take place, the delivery is also stopped. The leakage of a chamber can be reliably prevented in any case in this way.
  • This system variant can be designed to be compatible with the fieldbus systems (EPSI, IFSF) increasingly used at filling stations.
  • EPSI fieldbus systems
  • IFSF IFSF
  • the portable radio interface only has to be able to drive or use the respective bus protocol.
  • the gas pendulum monitoring can be realized by means of a simple mechanical sensor, or, if a real function monitoring is desired, by means of a flow and density sensor autonomously on the vehicle.
  • the filling hose assurance can be implemented, for example, via the continuous quantity monitoring during delivery.
  • a true balance sheet is not possible, since the amount delivered by the vehicle is only approximately approximate, the installation of an electronic direction finding system on board the vehicle would be an advantage for this function (see “Maxiversion” below).
  • an overfill protection system may need to be retrofitted on the vehicle side for German systems.
  • a radio-based "collective fuse” would suffice, which is coupled by means of a separate radio station and to which all thermistors are connected. This eliminates the need for the assignment, because it is indeed avoided by the constant Gunchnabfrage the start of a Ab hypochllommesskyn. This will leave all sensors unwetted - except in the event of a failure or malfunction of the tank contents measurement. But then the response of a single sensor must lead to the shutdown of all current charges. In this exceptional case, further levies may only be made in "single mode", i. it would be allowed by the control only the delivery of a single product at a time. The risk of confusion or misallocation between the limit sensor and the product tube is minimal.
  • an electronic direction finding system is installed on board the vehicle, which continuously monitors not only the quality of the loaded products but also their quantity. This opens up the possibility of quantity balance in combination with the gas station-side content measurement (quantity delivered in comparison to the quantity received). Thereby the sensitivity to product losses, e.g. be significantly increased by leaks.
  • the methods according to the invention and the systems and devices operating thereafter can be used to prevent product mixtures, in particular the dangerous and harmful product mixtures between gasoline and diesel fuels.
  • a control or control device on board a tanker vehicle controls at least one filling or dispensing valve and thus releases or blocks the loading and / or dispensing of products individually for individual tank chambers of the vehicle or in total
  • at least one device for chamber-wise detection or input and storage of the product type or the product category is present on board the tanker and can be used by the control device, in that at least one device for detecting the product, which may be discharged via a hose connected to the tanker into a receiver tank connected to the other hose end, is present on board the tanker, and / or that at least one device for detecting the product, via a loading arm may be delivered to the tanker, on the loading arm and / or on board the tanker vehicle is present, and that the product recognition device can be used by the control device, and that the control device processes the existing information and deduces therefrom the decision as to whether a delivery would lead to a mixing or not
  • the detection of the correct assignment is made so that initially only a small amount of product is dispensed and this amount is recognized by suitable sensors in the supply line to the receiver tank or in the receiver tank itself subsequently. Only when the small amount arrives in the right tank, the further release is released or automatically continued.
  • the chambers in the tanker form the receiver tank when it is loaded.
  • the device for automatic recognition of the product category measures the density of the product or a density-dependent physical property and thereby distinguish, for example, between light gasoline fuels and heavier diesel fuels or heating oils.
  • a further embodiment variant is that the detection of the product stored in the receiver tank, which is supplied by the tanker, by means of a portable Identifier takes place, which is flanged between the hose connection of the receiver tank and the product hose before the start of duties by the operator, and whose identifier is queried via a conductive product hose from the vehicle-mounted control and used to control the levies.
  • Yet another variant of a system according to the invention is characterized in that the overfilling of the tank to be filled by the tanker receiver tanks is prevented by Abglall Klin, the assignment between the receiver tank and associated on-board tank chamber of the controller via a circuit of Abhell Anlagensstainss and integrated in Ab hydroll Anlagensstecker two-pole code generator (PID) is determined.
  • the information about the assignment of the receiver tank is obtained by means of a portable feedback sensor, which is flanged by the operator before starting the charges between tankstellen workedem hose connection and product hose.
  • a portable feedback sensor which is flanged by the operator before starting the charges between tankstellen workedem hose connection and product hose.
  • the data transmission between sensor and control takes place wirelessly.
  • the feedback of the quantities received in the receiver tank takes place in the less critical cases for mixing by evaluating the signals of a tank contents measuring system integrated on the filling station side.
  • This can be further developed in that at least one feedback takes place via a radio data connection.
  • a first embodiment of a refueling system 1 is shown schematically.
  • This is a hose-supported system.
  • Product recognition or identification devices 2 in the form of a portable identification generator 3 are arranged in a product line 4, which is formed by a product tube 5 and a filling connection 6.
  • the portable identification generator 3 is integrated into a coupling flange 7 for connecting the product hose 5 to the filling connection 6.
  • the filling port 6 belongs to a bottom tank 8 for diesel fuel DK a gas station (not shown).
  • the product hose 5 leads from a tank chamber 9 of a tank 10 of a tanker vehicle (not shown) to the filling connection 6.
  • gasoline of the quality "Super Plus" SUP is contained. A transfer from the tank chamber 9 in the bottom tank 8 must therefore be prevented.
  • the portable identifier generator 3 is connected via an output valve 11 of the tank chamber 9 to a controller 12 and generates an output with the information regarding the product identification or identification, which passes through the conductive design of the product tube 5 to the control. Furthermore, via the portable identifier generator 3 information about the bottom tank 8 to the controller 12, namely, that in the bottom tank 8 diesel fuel DK is stored, which may not be mixed with gasoline. From the combination of the two pieces of information, the controller 12 causes the dispensing valve 11 to close and stay closed so that no mixing of the two fuel types DK and SUP takes place.
  • a product line 4 also contains a product hose 5 and a filling connection 6, which are connected via a coupling flange 7.
  • Product identification or identification devices 2 in the form of a portable identifier generator 3 are likewise integrated in the coupling flange 7, which provides corresponding information about the electrically conductive corresponding product tube 5 to the controller 12.
  • the controller 12 has a connection to the discharge valve 11 to the tank chamber 15, as these, for example, could be incorrectly connected once to a receiver tank, such as the floor tank 8 with diesel fuel DK.
  • the product recognition or identification devices 2 of the embodiment according to the Fig. 1 in an enlarged view and shown in more detail schematically.
  • the portable identification generator or generator 3 in its embodiment as or integrated into the coupling or intermediate flange 7 is clearly shown.
  • the portable identifier generator or encoder 3 of the coupling or intermediate flange 7 is equipped with an insulated screw 20, which in turn contains Isolierstoffmaschine 21.
  • the portable identifier generator or encoder 3 is designed as a chip 22.
  • FIG Fig. 3 A second embodiment of a refueling system 1 is shown in FIG Fig. 3 illustrated schematically. Only the elements, components and functions will be described and explained below, in which the second embodiment of the first embodiment according to Fig. 1 different.
  • a product sensor 23 is included as part of the product detection or identification means 2 with level measuring means 24 in the bottom tanks 8, 14, 16 and 19 of the gas station (not shown) with their respective fuel types DK, BF, SU and SUP respectively intended.
  • the means 24 for level measurement are also connected to dipsticks 25 for level detection in the bottom tanks 8, 14, 16 and 19 of the gas station (not shown) with their respective fuel types DK, BF, SU and SUP.
  • the information obtained in this way is given to the level measurement devices 24 via connected measuring data radio devices 26 by radio transmission to control radio devices 27, which input the information into the control 12.

Landscapes

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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Betankungsverfahren, -systeme und -vorrichtungen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 8 bzw. 14 (aus FR 2 726 910 A bekannt). Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zur Verringerung oder Vermeidung von Vermischungen von Flüssigkeiten bei deren Umfüllen von einem Tank in einen anderen.
  • Beispielsweise bei der Anlieferung von Mineralölprodukten mit Mehrkammer-Tankwagen an Tankstellen kommt es immer wieder zu unbeabsichtigten Vermischungen von verschiedenen Treibstoff-Produkten miteinander. Solche Vermischungen haben zumindest negative Folgen für die Qualität der später in Kraftfahrzeuge getankten Produkte, sie können aber auch kostspielige Motorschäden bei den damit versorgten Fahrzeugen von Nutzern oder sogar gefährliche Explosionsrisiken in jeglichen Tanks nach sich ziehen. Die letztgenannten Folgen drohen insbesondere bei der Mischung zwischen Otto- und Dieselkraftstoffen (OK/DK), während die Vermischung der verschiedenen Ottokraftstoffsorten weniger problematisch ist.
  • Zur Vermeidung solcher Risiken wurden, wie in der Praxis in Erfahrungen gebracht wurde, speziell in Deutschland sehr aufwendige Systeme entwickelt. Diese erkennen mittels elektronischer "Etiketten", sogenannten "TAGs", an Anschlüssen von Bodentanks über einen leitfähig ausgelegten Produktschlauch, an welchem Bodentank einer Tankstelle ein Abfüllschlauch von einem Lieferfahrzeug angeschlossen ist, um damit die Vermischungsrisiken minimieren. Gleichzeitig werden weitere Forderungen erfüllt, wie z.B. Sicherung gegen Schlauchabriss (ASS) und gegen Überfüllung (AS) und Vertauschung der Abfüllsicherungskabel sowie Sicherstellung des korrekten Anschlusses des Gaspendelschlauches (GPÜ).
  • Diese Systeme sind aber infolge dieses Aufwandes sehr kostspielig und kommen aus diesem Grunde weder für den Einsatz im Ausland in Frage, noch werden sie von allen Tankstellenbetreibern in Deutschland akzeptiert. Ein weiteres Problem ist, dass die Betriebssicherheit des Systems mit davon abhängt, dass die Füllstellen mit geeigneten Kennungsgebern oder TAGs ausgestattet sind. Dies ist selbst in Deutschland bisher nicht flächendeckend der Fall. Es sind lediglich zum Befüllen von Tankfahrzeugen magnetisch codierte Ladearme im Einsatz, deren Zuverlässigkeit aufgrund mechanischer Abnutzung häufig zu wünschen übrig lässt. Eine Unterscheidung der nur steuerlich unterschiedlichen Produkte Heizöl und Diesel ist sogar überhaupt nicht vorgesehen.
  • Ein weiterer Grund für das Auftreten von Vermischungen ist der Zeitdruck insbesondere bei der Abgabe von Produkten von Tankfahrzeugen an die Tankstellen: Inzwischen sind hier Systeme im Einsatz, die bis zu drei oder sogar vier gleichzeitige Abgaben verschiedener Treibstoffprodukte ermöglichen. Naturgemäss nimmt dabei die Wahrscheinlichkeit eines Irrtums gegenüber der früher üblichen Abgabe nur eines oder höchstens zweier Produkte deutlich zu.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das Risiko von Vermischungen von unterschiedlichen Flüssigkeiten von einem Tank in einen anderen zu verringern.
  • Dieses Ziel wird erreicht mit Betankungsverfahren, -systemen und -vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1, 8 bzw. 14 erreicht.
  • Insbesondere wird damit eine Minimierung und vorzugsweise sogar eine Verhinderung von Vermischungen beim Umfüllen von Flüssigkeiten erreicht.
  • Neben der Erreichung der angestrebten Ziele sind bei der vorliegenden Erfindung ferner von Vorteil, dass eine gegenüber dem Stand der Technik preisgünstigere Lösung für die drängendsten Probleme bei gleichzeitig maximaler Kompatibilität mit den bestehenden Systemen sowie die Durchgängigkeit des Systems erreicht werden, da Irrtümer sowohl beim Beladen als auch beim Abladen auftreten können, die danach zu Vermischungen führen können. Ferner ist es von Vorteil, mit der vorliegenden Erfindung mehrere aufwärtskompatible Ausbaustufen in der Art eines Bausteinsystems anbieten zu können, um so den unterschiedlichen Sicherheitsbedürfnisse Rechnung zu tragen.
  • Weitere Gestaltungsmöglichkeiten der Erfindung in Form von Vorrichtungen und Systemen ergeben sich aus der analogen Anwendung der Verfahren und genauer durch Einsatz entsprechender Vorrichtungen und Systeme, die sich somit aus den Verfahren ergeben oder ableiten lassen oder in der vorrichtungsmässigen Umsetzung der Verfahrensmerkmale.
  • Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemässen Betankungsverfahrens bestehen darin,
    dass die Produktkennung mittels eines Produktsensors erfolgt, und/oder
    dass die Erkennung oder Identifizierung des wenigstens einen Produkts mittels Funkübertragung zur Steuerung übertragen wird, und/oder
    dass die Erkennung oder Identifizierung so erfolgt, dass zunächst nur eine kleine Menge Produkt abgegeben wird und diese Menge von geeigneten Sensoren in der Umfüllleitung oder im zu befüllenden Tank selbst nachträglich erkannt wird, und/oder
    dass eine Überfüllung überwacht/verhindert wird, und/oder
    dass Einrichtungen zur insbesondere kontinuierlichen Umfüllmengenmessung und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung vorgesehen sind, und/oder
    dass die Erkennung oder Identifizierung über die Messung der Dichte des Produkts oder einer von der Dichte abhängige physikalische Eigenschaft erfolgt.
  • Bei dem System nach der Erfindung ist es bevorzugt und von Vorteil,
    wenn die Einrichtungen zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes wenigstens einen Produktsensor enthalten, und/oder
    wenn die Einrichtungen zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes zur Messung der Dichte des Produkts oder einer von der Dichte abhängigen physikalischen Eigenschaft ausgelegt sind, und/oder
    wenn die Einrichtungen zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes transportabel und vorzugsweise in eine Kopplung innerhalb der Produktleitung zwischen dem stationären Tank und der Kammer des mobilen Tanks integriert ist, und/oder
    wenn die Kopplung zwischen den Einrichtungen zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes und der Steuerung über die Produktleitung zwischen dem stationären Tank und der Kammer des mobilen Tanks oder per Funkdatenübertragung realisiert ist,
    und/oder
    wenn eine Überfüllsicherung vorgesehen ist, und/oder
    wenn Einrichtungen zur Umfüllmengenmessung und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung vorgesehen und mit der Steuerung gekoppelt sind.
  • Vorrichtungsmäßige vorzugsweise und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bestehen
    darin,
    dass die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen wenigstens einen Produktsensor enthalten, und/oder
    dass die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen zur Messung der Dichte des Produkts oder einer von der Dichte abhängigen physikalischen Eigenschaft ausgelegt sind,
    und/oder
    dass eine Überfüllsicherung vorgesehen ist, und/oder
    dass Einrichtungen zur Umfüllmengenmessung und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung enthalten und mit der Steuerung gekoppelt sind.
  • Andere mit Vorzug oder Vorteil heranzuziehende Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, einschliesslich den abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen, sowie aus den gesamten vorliegenden Unterlagen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen lediglich exemplarisch und erläuternd näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 schematisch den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Betankungssystems,
    • Fig. 2 schematisch eine Einzelheit des ersten Ausführungsbeispiels des Betankungssystems gemäss Fig. 1, und
    • Fig. 3 schematisch den Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Betankungssystems.
  • Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
  • Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit konkreten Ausführungsbeispielen angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf diese Ausführungsbeispiele oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieser Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
  • Zunächst werden einzelne Elemente oder Bausteine für Verfahren, Vorrichtungen und Systeme erläutert, deren Gesamtdarstellung im Anschluss daran leichter verständlich ist. Ohne Beschränkung wird die Erfindung anhand von Beispielen bei der Kraftstoffversorgung von Tankstellen erläutert.
    • Bausteine für das Tankfahrzeug Grundausstattung
  • Ein Tankfahrzeug hat üblicherweise mehrere Kammern, in denen gleiche oder unterschiedliche Kraftstoffe transportiert werden können. Ensprechend sind die Befüllungen und Abgaben des Tankfahrzeuges Betankungen im Sinne der Erfindung. Sowohl an den Beladestationen der Tankfahrzeuge, als auch an den Tankstellen, die von den Tankfahrzeugen beliefert werden, gibt es mit/für unterschiedliche(n) Kraftstoffarten jeweilige Tanks deren richtiger Anschluss an entsprechende Kammern von Tankfahrzeugen sicherzustellen ist.
  • Grundsätzlich ist fahrzeugseitig eine elektropneumatische Steuerung von besonderem Vorteil, da insbesondere damit die angestrebte Sicherheit gegen Fehlbedienungen erreichbar ist. Gegenüber der rein pneumatischen Steuerung bietet diese elektropneumatische Steuerung den Vorteil höherer Betriebssicherheit und besserer Benutzerführung. Die Steuerung muss mindestens auf ein Ventil im Abgabeweg jeder Kammer wirken (Bodenventil oder Durchgangsventil).
  • Weiterhin würde es grundsätzlich für die meisten Funktionen ausreichen, wenn das System über ein zentrales Magnetventil die gesamte Steuerluftzufuhr kontrollieren würde. Dann wäre es allerdings notwendig, für jeden Steuervorgang eine Rückmeldung z.B. in Form eines Druckschalters zu installieren. Bei dieser Form der "Überwachung" oder des "Monitoring" würde dann aber jeder Fehler oder jede Fehlbedienung dazu führen, dass auch laufende Abgaben, bei denen kein Fehler gemacht wird oder auftritt, unterbrochen würden. Daher wird die Ausstattung mit einem separat schaltbaren Ventil pro Tankkammer bevorzugt. Dadurch entfielen auch die störanfälligen und hinsichtlich der logischen Verknüpfungsmöglichkeiten wenig flexiblen pneumatischen Steuerblöcke.
  • Die Bedienung erfolgt bevorzugt über einfache Tasten, die ggf. ergänzt werden können durch eine Anzeige, auf der Hinweise für den Bediener dargestellt werden können.
    • Erfassung der vom Tankfahrzeug geladenen Produkte
  • Mindestens eine, ggf. auch eine Kombination mehrerer der folgenden Möglichkeiten zur Erfassung der geladenen Produkte können angewandt werden, um die zentrale Steuerung über das in jeder Kammer geladene Produkt zu informieren.
  • Manuelle Eingabe per Tastatur: Befindet sich eine Bedieneinheit an der Beladeseite, d.h. der Abgabeseite bei der Befüllung der Kammern des Tankfahrzeuges, dann kann schon während des Beladens das jeweils in eine Kammer gefüllte Produkt eingegeben werden, wie etwa z.B. in einer Art Menuauswahl.
  • Manuelle Eingabe per Wahlschalter: Ein einfacher und daher preiswerter Schalter, der über jeder Befüllkupplung an der Beladeseite, d.h. der Abgabeseite bei der Befüllung der Kammern des Tankfahrzeuges, angebracht werden kann, kann sehr schnell das geladene Produkt eingestellt werden. Der Schalter kann ggf. mit einer Farb- oder Formcodierung kombiniert sein und so den häufig für diesen Zweck eingesetzten "Merkern" oder TAGs ähnlich ausgestgaltet werden.
  • Magnetcode-Sensor: Insbesondere in Deutschland sind die meisten Ladearme magnetcodiert und ermöglichen so die selbsttätige Erfassung des geladenen Produktes bereits während der Beladung.
  • Elektronischer Code-Leser: Zum Lesen der Kennung der am Ladearm oder am Empfängertank an einer Tankstelle angebrachten Codegeber wird eine elektronische Vorrichtung (PRD = Product Recognition Device = Produkterkennungsvorrichtung) eingesetzt, die die strommodulierten Signale dieser Geber decodieren kann. Diese Vorrichtung oder dieser Leser kann sowohl beim Beladen als auch bei der Abgabe oder Lieferung von Produkten eingesetzt werden, um z.B. über den Abgabeschlauch die Produktcodierung für den Empfängertank einzulesen. Um eine elektrische Verbindung über den Abgabeschlauch (oder den Ladearm) herzustellen, muss der entsprechende Anschluss (API-Kupplung, Schlauchkupplung) gegenüber dem Chassis des Fahrzeugs elektrisch isoliert sein.
  • Autonomer Produktsensor: Mittels eines Dichtesensors, z.B. auf Ultraschallbasis, kann zuverlässig zumindest zwischen Otto- und Dieselkraftstoffen unterschieden werden. Wird ein solcher Sensor in der Leitung unterhalb jeder Kammer montiert, so ermöglicht dieser die Erfassung des Produktes ohne jedes Zutun des Bedieners und ohne jegliche Einrichtung auf der Beladebühne, also beim Abgeben aus einem bzw. Einfüllen in ein Tankfahrzeug. Zusätzlich ermöglicht dieser Sensor die Erkennung der vollständigen Abgabe des Inhalts einer Kammer und schützt so vor Manipulationen oder unberechtigter Entnahme von Produkt auf Kosten des Kunden, Betreibers oder Auftraggebers.
  • Mobiler Elektronischer Peilstab: Ist jede einzelne Tankkammer des Fahrzeugs mit einer elektronischen Peilvorrichtung ausgestattet, kann diese neben ihrer eigentlichen Aufgabe der Füllstandsbestimmung ebenfalls eine Information über die Art des Produktes liefern. Damit ist nicht nur eine Kontrolle der Qualität, sondern auch eine detaillierte Mengenverfolgung möglich.
  • Kurzstreckendatenfunk: Verfügt die Belade- oder Füllstelle über eine Vorrichtung, die online per Funkübertragung die über die einzelnen Ladearme abgegebenen Produkte (und Mengen) an das Tankfahrzeug übermittelt, so wird über diese Schnittstelle am Fahrzeug der Beladeplan erhalten und steht dann dort zur Verfügung. Vorzugsweise sollte dafür eine Standardisierung der Schnittstellen erfolgen.
    • Erkennung des Produkts im Empfängertank
  • Codeleser (PRD): Ist der Anschluss am Empfängertank mit einer Product Identification Device (PID) ausgestattet, dann wird über einen leitfähigen Produktabgabeschlauch ein Stromkreis zwischen Fahrzeug und Empfängertank gebildet. Die PID moduliert den Strom in diesem Kreis und codiert so Informationen über das Produkt sowie optional weitere Daten (Code für die Tankstelle usw.) für die PRD am Fahrzeug.
  • Mobiler Codegeber einer PID: Die PID braucht nicht in allen Fällen fest in das Rohrsystem an der Tankstelle (Empfängertanks) eingebaut zu sein, sondern könnte auch als portables Zwischenstück für die Kopplung zwischen Abgabeschlauch des Tankfahrzeuges und Befüllanschluss der Tanks an Tankstellen am Fahrzeug mitgeführt werden.
  • Magnetcode-Leser: Ähnlich wie auf der Beladeseite existiert auch für die Abgabe vom Fahrzeug an Tankstellentanks eine Produktcodierung mittels Magneten. Allerdings erfolgt diese Codierung nicht direkt an der Befüllkupplung, sondern nur z.B. in einem Stecker, wie beispielsweise dem Stecker der in Deutschland gesetzlich vorgeschriebenen Abfüllsicherung. Wenn diese Codierung genutzt werden soll, muss zusätzlich noch eine Zuordnung zwischen diesem Stecker und dem entsprechenden Schlauchanschluss hergestellt werden.
  • Kurzstreckendatenfunk: Eine drahtlose Datenschnittstelle ermöglicht die Abfrage von Informationen z.B. über den Füllstand in den Bodentanks der Tankstelle. Diese Abfrage kann nicht nur vor und nach, sondern auch während der Anlieferung, also kontinuierlich, erfolgen. Unter Umständen würde die Produkterkennung durch die Erkennung von Fehlzuordnungen anhand der Erfassung einer Füllstandsänderung in einem falschen Tank beispielsweise erst nach dem Eintreten einer Vermischung ermöglichen. Das dann kontaminierte Produkt müsste zwar in einem solchen Fall kostspielig entsorgt werden, die wesentlich höheren Folgekosten für Motorschäden etc. könnten aber durch die rechtzeitige Erkennung und sofortige Sperrung des Verkaufs aus diesem Tank vermieden werden.
    • Sonstige Elemente oder Bausteine
  • Elektronische Abfüllsicherung: In Deutschland und einigen wenigen anderen europäischen Ländern ist die Ausstattung aller Tanks mit Thermistor-Grenzwertgebern (Kaltleitern) gesetzlich vorgeschrieben. Die Abgabe darf fahrzeugseitig nur erfolgen, wenn der dort installierte "Abfüllsicherungsverstärker" an einen nicht mit Produkt benetzten Thermistor angeschlossen ist und, sofern mehr als ein Produkt zur Zeit abgegeben wird, dieser Grenzwertgeber über einen separaten Stromkreis einem bestimmten Produktschlauch zugeordnet wurde.
  • Gaspendelsensor: Mit einem in die Gaspendelleitung des Fahrzeugs eingebauten Sensor, der in der Lage sein muss, nicht nur einen Gasfluss, sondern auch die Dichte oder eine andere physikalische Eigenschaft des Gases zu bestimmen, mit dem das Gas von Frischluft unterscheidbar ist, kann die bisher nur in Deutschland vorgeschriebene Überwachung des korrekten Anschlusses der Gaspendelleitung autark am Fahrzeug durchgeführt werden. Solche Sensoren können in verschiedenen Technologien realisiert werden, z.B. als thermische Sensoren nach dem Hitzdrahtprinzip oder basierend auf dem Prinzip der Schall-Laufzeit-Messung.
  • Funkgestützte, portable elektronische Abfüllsicherung: Die für die Abfüllsicherung benötigten Kabel sind insbesondere bei der gleichzeitigen Abgabe mehrerer Produkte problematisch, da diese vertauscht werden könnten. Die Massnahmen, mit denen dann die richtige Zuordnung sichergestellt werden muss, sind sehr aufwändig und damit kostspielig. Dieses Problem kann über eine portable Einheit gelöst werden, die den Zustand der Thermistor-Sensoren sowie ggf. weitere Daten, wie z.B. Füllstände und/oder Codierungen für die Produkte an die fahrzeugseitige Steuerung übermitteln.
  • Funkgestützte elektronische Sammelabfüllsicherung ohne Zuordnung: Wird z.B. durch Abfrage des Tankinhalts oder auf andere Weise sichergestellt, dass es überhaupt nicht zu einer Überfüllung kommen kann, dann kann der Aufwand für die Zuordnung der Abfüllsicherungen zu den Produktschläuchen komplett eingespart werden. Statt dessen würde es genügen, alle Grenzwertgeber gemeinsam abzufragen und beim Ansprechen einer einzelnen Sicherung sofort alle laufenden Abgaben zu unterbrechen. Die Anzahl der anzuschliessenden Sensoren müsste entweder auf separatem Weg ermittelt werden, oder es werden eine maximale Anzahl von Sensoren festgelegt und bei Tankstellen mit weniger Sensoren für die nicht vorhandenen Tanks Dummy-Sensoren installiert.
  • Funksender für Abfrage der elektronischen Tankinhaltsmessung: Wenn die Ausstattung von tankstellenseitig in vielen Fällen bereits installierten Tankinhaltsmesssystemen mit einer tenfunkschnittstelle z.B. aus Kostengründen nicht in Frage kommt, kann diese Abfrage auch über einen am Fahrzeug mitgeführten portablen Sender erfolgen, der vom Fahrer vor Beginn der Abgabe an einen hierfür zu installierenden Stecker angeschlossen wird. In Ländern, in denen kein separater Grenzwertgeber vorgeschrieben ist, könnte über diese Schnittstelle eine wirkungsvolle und dennoch sehr kostengünstige Abfüllsicherung realisiert werden.
    • Bausteine oder Elemente für die Füllstelle
  • Ladearmcodierung mit Magneten: Seitlich an der Ladearmkupplung zum Anschluss an die Befülleinrichtung am Tankfahrzeug werden zwei Magneten angebracht. Deren Position wird fahrzeugseitig durch vier Reed- oder Hallsensoren abgefragt und ermöglicht in Kombination mit der Sensorik an Bord des Fahrzeugs die automatische Ermittlung des Beladeplans.
  • Ladearmcodierung mit elektronischem Codegeber ("PID"): Solche Geber sind als Product Identification Device oder Produktidentifikationsvorrichtung genormt. Ist ein Ladearm mit einem solchen Geber ausgestattet, der beim Ankuppeln des Arms mit Strom versorgt wird, und dann Telegramme aussendet, werden Informationen nicht nur über das Produkt, sondern auch über die Ladeposition, die Füllstelle und ggf. sogar über die dem Produkt während der Beladung zugesetzten Additive enthalten.
  • Überfüllsicherung: Europaweit bei der Untenbefiillung von Fahrzeugen vorgeschrieben, verhindert diese Vorrichtung oder dieses Verfahren nicht nur das Überladen der Fahrzeuge, sondern kann auch z.B. bei Fehlbedienungen verwendet werden, um das Beladen abzubrechen (Interlock-Kreis). Neben der Überwachung der Gaspendelleitung kann durch die bordseitige Elektronik auch bei Vermischungsgefahr das Beladen abgebrochen werden, allerdings nicht individuell pro Kammer, sondern alle laufenden Ladevorgänge insgesamt. Hierzu ist lediglich ein einfacher Kontakt notwendig, mit der eine Rückleitung der Überfüllsicherung unterbrochen wird.
  • Funkanbindung: Auch für die Belade- oder Füllstelle für das Tankfahrzeug kann durch eine online Funkdatenanbindung der Aufwand für die Installation separater Kennungsgeber eliminiert werden. Die Steuerung an der Beladestrasse müsste dann nur die für die einzelnen Ladearme gemessenen Durchflussmengen sowie den Zustand der elektronischen Messeinrichtungen ständig an die Steuerung am Fahrzeug übermitteln. Werden diese Informationen mit den Signalen der bordeigenen Sensoren korreliert, dann kann auch hieraus der Beladeplan abgeleitet werden. Als zusätzlicher Nutzen steht die Information über die geladene Menge an Bord zur Verfügung.
    • Elemente oder Bausteine für die Tankstelle
  • Magnetcode im Grenzwertgeberstecker: Durch die Anordnung von zwei Magneten an vier möglichen Positionen kann an das Fahrzeug übermittelt werden, welches Produkt diesem Grenzwertgeber zugeordnet ist. Diese Information ist nicht nur zur Produkterkennung, sondern auch aus Sicherheitsgründen (Abfüllsicherung) von Vorteil. Sie ist allerdings nicht ohne weiteres auswertbar, sondern erst nach dem Herstellen der Zuordnung zu der zugehörigen Schlauchkupplung. Hierfür bedarf es eines weiteren Stromkreises.
  • Zweipoliger elektronischer Kennungsgeber (PID) in Produktleitung: Ist ein solcher Geber tankstellenseitig installiert, so moduliert dieser den Strom in einem zwischen Fahrzeug und Tankstelle über den leitfähigen Produktschlauch geschlossenen Stromkreis. Dadurch kann die fahrzeugseitige Steuerung bereits vor der Freigabe der Lieferung die korrekte Zuordnung erkennen. Würde die. Schlauchverbindung zu einer Vermischung führen, so gäbe die Steuerung die Abgabe nicht frei. Der zweipolige Kennungsgeber lässt sich vorteilhaft extrem miniaturisieren und kann so z.B. in den ohnehin notwendigen Isolierflansch integriert werden.
  • Mehrpoliger elektronischer Kennungsgeber (PID-GWG): Diese Lösung ist in vielen Markentankstellen in Deutschland installiert. Sie unterscheidet sich von der kostengünstigeren und insbesondere Installationskosten sparenden zweipoligen Variante durch das Vorhandensein weiterer Anschlüsse, die über entsprechende Kabel mit den Grenzwertgebersteckern verbunden werden. Dadurch ist eine Zuordnung des jeweiligen Grenzwertgebers zum Abgabeschlauch möglich, so dass im Fall einer Überfüllung die richtige Abgabeleitung am Fahrzeug geschlossen werden kann.
  • Zweipoliger elektronischer Kennungsgeber für Abfüllsicherungszuordnung: Der Einsatz der vor allem hinsichtlich der Verdrahtung an der Tankstelle wesentlich aufwendigeren mehrpoligen Kennungsgeber lässt sich dadurch umgehen, dass ein weiterer Kennungsgeber in den ursprünglich nur als "Mithöranschluss" ausgelegten Kreis im GWG-Anschluss eingebaut wird. Die Querverbindung zwischen GWG-Stecker und Produktflansch kann damit entfallen, und damit könnte eine wesentliche Ursache für hohe Installationskosten und Störanfälligkeit des Systems eliminiert werden.
  • Mobiler Kennungsgeber: Diese Lösung bietet sich als Low-Cost Variante an, wenn beispielsweise nur Wert auf die Vermeidung von Vermischungen zwischen Otto- und Dieselkraftstoffen (OK/DK) gelegt wird. Am Fahrzeug müsste nur ein "Diesel-Zwischenstück" mitgeführt werden, das vom Fahrer vor Beginn der Lieferung am Dieselstutzen der Tankstelle angebracht wird.
  • Produktsensor in der Zuleitung mit Datenfunk-Schnittstelle: Wird kurz hinter dem Schlauchanschluss in der Rohrleitung der Tankstelle ein Sensor eingebaut, der in der Lage ist, das Vorhandensein von Produkt in dieser Leitung zu erkennen (und an die Steuerung im Fahrzeug z.B. über Funk zurückzumelden), dann kann über die Abfrage dieses Sensors auf der Fahrzeugseite auf die Zuordnung der Befüllschläuche rückgeschlossen werden. Die Menge an Produkt, die für diese Zuordnung "verbraucht" wird, ist deutlich geringer als bei der Erkennung über das tankstellenseitige Füllstandsmesssystem (s.u.).
  • Mobiler Produktsensor mit Datenfunk-Schnittstelle: Ähnlich wie der mobile Kennungsgeber kann auch ein solcher Sensor am Fahrzeug mitgeführt und vom Fahrer vor Beginn der Abgabe z.B. am Dieseltankstutzen angebracht werden, wenn der Einbau in alle Tankstellen aus Kostengründen nicht in Frage kommt.
  • Tankinhaltsmessung mit Datenfunk-Schnittstelle: Werden die Daten einer tankstellenseitig installierten elektronischen Füllstandsmessung über eine Funkschnittstelle vom Fahrzeug ausgelesen, so können diese Daten ebenfalls zur Erkennung von Vermischungen ausgewertet werden. Je nach Empfindlichkeit und Ansprechzeit des für die Tankinhaltsmessung eingesetzten Messverfahrens kann die Menge des Produkts, die vor der Erkennung eines Fehlers abgegeben wird, zwischen 5 und 100 Litern betragen. Alternativ ist auch die Ausstattung der Tankinhaltsmessung mit einer drahtgebundenen Schnittstelle möglich, an die dann ein portabler Funksender/-empfänger angeschlossen werden kann, der am Fahrzeug mitgeführt wird. Es müsste dann lediglich die Steckverbindung standardisiert werden, die für diesen Zweck an der Tankstelle vorgesehen werden muss.
    • Systeme
  • Aus den vorstehend beschriebenen Elementen und Bausteinen lassen sich im wesentlichen zwei Kategorien von Systemen ableiten, die jeweils in verschiedenen Ausbaustufen genutzt werden können: Drahtlos arbeitende und schlauchgebundene Systeme. Diese werden nachfolgend genauer beschrieben.
    • Schlauchgestützte Systeme
  • Als Medium zur Datenübertragung wird der Produktschlauch genutzt, der zu diesem Zweck gut leitfähig sein muss. Technisch stellt dies kein Problem dar, allerdings kann die Abnahme der Leitfähigkeit infolge der Alterung der Schläuche zu Störungen bereits vor dem Erreichen der möglichen Nutzungsdauer der Schläuche führen.
    • Light-Version
  • Es muss nur in die Ausrüstung des Fahrzeugs investiert werden in Form von:
    • Steuerung
    • Codeleser (PRD) für Abladeseite
    • Produktsensoren in allen Rohrleitungen
    • mobiles PID
    • leitfähige Produkt- und Gaspendelschläuche
    • ggf. Erdungsleitung (nur notwendig, wenn Dieselkraftstoff als einziges Produkt abgegeben werden soll)
    • ggf. Unterbrechung der Interlock-Leitung für die Überfüllsicherung der Ladestelle
  • Mit diesem System kann zuverlässig die Beimengung von Ottokraftstoff in Dieselkraftstoff und umgekehrt vermieden werden.
  • Beim Beladen der Kammern eines Tankfahrzeuges fungieren die in die Produktleitung eingebauten Sensoren zunächst als Leermelder und werden nach dem Abschluss der Beladung benutzt, um vollautomatisch und ohne Zutun des Fahrers den Beladeplan zu ermitteln, allerdings nur "grob", d.h. nur unterschieden nach Otto- und Dieselkraftstoff. Ist die Leitung vor der Beladung nicht leer, so könnte ein vom Sensor während der Beladung ermittelter "Dichtesprung" genutzt werden, um die Beladung über die Interlock-Leitung abzubrechen.
  • Vor dem Abladen aus den Kammern eines Tankfahrzeuges muss der Fahrer den Anschluss des Dieseltanks der Tankstelle mit dem mitgeführten portablen Diesel-Codegeber (PID) "markieren", bevor er seine Produktschläuche anschliesst. Die fahrzeugseitige Steuerung erkennt einerseits angeschlossene Schläuche über den nach Herstellung der Verbindung fliessenden Strom. Ist dieser Strom moduliert, so führt der Schlauch zum Dieseltank. Ist er es nicht, dann führt er zu einem Ottokraftstofftank.
  • Eine Freigabe erfolgt z.B. für den so erkannten Dieseltank nur, wenn das geladene Produkt ebenfalls Diesel ist, und umgekehrt für die Ottokraftstofftanks nur, wenn fahrzeugseitig ebenfalls Ottokraft in der entsprechenden Kammer geladen ist. Die Vermischung von Ottokraftsorten untereinander wird vom System in dieser Version nicht erkannt und kann demzufolge auch nicht verhindert werden.
  • Diese Light-Version ist für den Einsatz in Deutschland nach aktueller Gesetzeslage nicht geeignet, da zumindest für die Ottokraftsorten keine Zuordnung zwischen Grenzwertgeber und Produktschlauch möglich ist.
    • Miniversion
  • Die fahrzeugseitige Ausstattung entspricht der Light-Version.
  • Tankstellenseitig werden alle Produktstutzen und der Gaspendelanschluss mit einem fest eingebauten Codegeber (PID) ausgestattet, vorzugsweise mit der Einbaukosten sparenden zweipoligen Version.
  • Die "Markierung" des Dieseltanks mit dem portablen Codegeber ist nicht mehr notwendig.
  • Mini- und Light-Version können insbesondere in der Übergangszeit während der flächendekkenden Einführung des und Umstellung auf das erfindungsgemässe System und Verfahren problemlos kombiniert genutzt werden.
    • Miniversion für Deutschland
  • Diese Version unterscheidet sich von der allgemeinen Miniversion durch den tankstellenseitigen Einsatz der mehrpoligen PID-GWG und die fahrzeugseitig auszuwertenden Rückkreise über das Grenzwertgeberkabel. Diese Version ist auch für den Einsatz in Deutschland nach aktueller Gestzeslage geeignet.
    • Standardversion Deutschland
  • Diese Version entspricht der Miniversion und enthält zusätzlich Magnetcodeleser zum Lesen der Produktcodierung der Ladearme an den Füllstellen, sowie zum Lesen der im GWG-Stekker der Tankstellen eingebauten Magnetcodes. Die Produktsensoren im Fahrzeug könnten, auch wenn dies nicht bevorzugt ist, in dieser Version durch einfachere Leermelder ersetzt werden.
    • Midiversion
  • Diese Version entspricht der Miniversion, nur werden fahrzeugseitig auch die Beladekupplungen mit der Möglichkeit zum Codelesen ausgestattet. Die Mehrkosten dürften vernachlässigbar sein und sind im Fall von "links-links" Fahrzeugen (Beladen und Abladen erfolgt auf derselben Seite) gleich Null. Füllstellenseitig müssen alle Ladearme mit entsprechenden Codegobern ausgestattet werden.
  • Nach Ablauf der Übergangszeit, d.h. nach Umrüstung aller Ladearme auf Codegeber, könnte bei Neufahrzeugen auf den Einbau der Magnetcode-Leser verzichtet werden. Nach Ablauf einer weiteren Übergangszeit, d.h. nach Umrüstung aller Fahrzeuge auf elektronische Codeleser auch für die Beladekupplungen, könnten auch an allen Ladearmen die Magnetcodegeber entfallen.
    • Maxiversion mit Mengenerfassung
  • Fahrzeugseitig ist in allen Kammern ein elektronischer Peilstab montiert, der den Füllstand in jedem Tank registriert, und der als Nebenprodukt die Dichte des in den Kammern geladenen Produktes liefert. Damit ist eine lückenlose Überwachung nicht nur der Qualität, sondern auch der Mengenbilanzen gewährleistet. Die Produktsensoren in den Rohrleitungen unterhalb der Kammern können durch einfachere Leermelder ersetzt werden. Ansonsten entspricht die Funktionalität der der Systeme mit einfacher Produkterkennung.
    • Datenfunkgestützte Systeme
  • Voraussetzung für den Einsatz solcher Systeme ist eine zuverlässige funkgestützte Datenverbindung. Insbesondere beim Einsatz der Funkstrecke für die sicherheitsrelevante Anwendungen, wie z.B. die Abfüllsicherung, würde ein störbares bzw. selbst störbehaftetes System sehr rasch an Akzeptanz durch den Anwender verlieren, wenn beispielsweise durch solche Störungen häufige Unterbrechungen bei der Abgabe die Folge wären. Die Abgabe muss aber bei einer Störung der Funkstrecke sofort unterbrochen werden, da sonst die strengen Vorgaben der gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der Abschaltzeiten nicht eingehalten würden und so eine Überfüllung die Folge sein könnte.
  • Ziel beim Einsatz von Funk sollte es sein, alle zwischen Fahrzeug und Tankstelle bzw. Füllstelle notwendigen Kabelverbindungen zu ersetzen, da diese nicht nur einmalige, sondern ständige Kosten für den Unterhalt und den regelmässigen verschleissbedingten Austausch verursachen und auch mit Arbeitsaufwand bei der Verbindungsherstellung und -trennung im Zuge von Betankungsvorgängen einhergehen. Ein weiterer Vorteil eines funkgestützten Systems ist, dass die erhöhten Anforderungen an die Leitfähigkeit der Produktschläuche damit eliminiert werden können.
    • Light-Version
  • Auch hier kommt die Light-Version allein mit der fahrzeugseitigen Ausrüstung aus:
    • Steuerung
    • Produktsensoren in allen Rohrleitungen
    • am Fahrzeug fest eingebaute Funkstation
    • portable Funkstation als Rohrzwischenstück mit Leermelder
    • ggf. Unterbrechung der Interlock-Leitung für die Überfüllsicherung der Ladestelle
  • Beladeseitig entspricht die Funktion der zuvor beschriebenen Light-Version ohne Funk.
  • Beim Abladen setzt der Fahrer den mitgeführten Adapter auf die Kupplung des Dieseltanks auf und setzt damit den eingebauten Sender in Betrieb. Eine Abgabe wird fahrzeugseitig nur freigegeben, wenn das Funksignal des Adapters registriert wird. Wenn der Fahrer eine Abgabe auslöst, öffnet zunächst das entsprechende Bodenventil der jeweiligenKammer des Tankfahrzeuges, aber nur für eine sehr kurze Zeit (1 bis 2 Sekunden), so dass die Menge des abgegebenen Produktes nur wenige Liter (1 bis 5) beträgt. Danach "lauscht" die Steuerung auf das Signal des Leermelders im Adapter, der bei der Abgabe von Dieselkraftstoff nach wenigen Sekunden ansprechen muss. Unterbleibt dieses Signal, so unterbleibt auch die weitere Abgabe und es wird eine Fehlermeldung angezeigt ("Dieselkraftstoffabgabe in Ottokraftstofftank!"). Erfolgt die Meldung, dass das Produkt im Adapter "angekommen" ist, dann öffnet automatisch erneut das Bodenventil und die Abgabe wird fortgesetzt.
  • Wird Ottokraftstoff abgegeben, wird mit derselben Abfolge sichergestellt, dass die Abgabe nicht versehentlich in den Dieselkraftstofftank erfolgt. Der Sensor im Adapter darf in diesem Fall innerhalb der nächsten 2 bis 10 s nach Auslösen des anfänglichen Produktstosses nicht ansprechen. Sollte er dies doch tun, dann bleibt die Abgabe gestoppt und es erfolgt die Fehlermeldung "Ottokraftstoffabgabe in Dieselkraftstofftank!". Anderenfalls wird die Abgabe, wie zuvor für Dieselkraftstoff beschrieben ist, automatisch fortgesetzt.
  • In Deutschland ist dieses System wegen der strengen zusätzlichen Überwachungsvorgaben (ASS, GPÜ, AS) gemäss aktueller Gesetzeslage nicht einsetzbar.
    • Miniversion
  • Die fahrzeugseitige Ausstattung entspricht der der Light-Version.
  • Tankstellenseitig wird der Produktsensor fest in der Dieselkraftstoffleitung montiert und zusammen mit den Signalen eines an der Tankstelle installierten Tankinhaltsmesssystems an eine für den Fahrer zugängliche Steckverbindung an der Tankstelle geführt.
  • Der Fahrer führt einen portablen Sender mit, der an diese Steckverbindung an der Tankstelle angeschlossen werden muss. Da auch die Stromversorgung des Senders auf diesem Wege erfolgen kann, braucht der portable Sender nicht einmal eine eigene Stromversorgung per Akku und kann auf diese Weise sehr klein, leicht und damit auch preiswert und handlich gehalten werden.
  • Die Funktion entspricht der der Light-Version, wird aber durch eine zusätzliche Überwachung des Tankinhalts in den Bodentanks vor, während und nach der Abgabe ergänzt. Dadurch übernimmt das System die Funktion einer Abfüllsicherung (wenn auch nicht nach den derzeit strengen deutschen Richtlinien), denn durch die ständige Überwachung der Füllstände kann eine Überfüllung vermieden werden, eine korrekte Funktion des Füllstandsmesssystems in den Bodentanks vorausgesetzt.
  • Wenn z.B. durch manuelle Eingabe der geladenen Produkte der Fahrzeugsteuerung auch die Ottokraftstoffsorte in den einzelnen Kammern bekannt ist, kann mit dieser Version auch die Vermischung von Ottokraftstoffprodukten erkannt und in gewissen Grenzen verhindert werden. Hierzu wird der Ablauf bei Ottokraftstoffabgaben leicht gegenüber dem bei der Miniversion modifiziert: Nachdem durch den anfänglichen Produktstoss und Überwachung der Diesel-Rückmeldung eine gefährliche OK/DK-Vermischung ausgeschlossen ist, wird die Abgabe wieder gestartet. Über die Abfrage des Füllstandes in den Bodentanks muss nun nach spätestens 5 bis 30 Sekunden (entsprechend 50 bis 300 1 Produktzufluss) eine Zunahme des Pegels in dem entsprechenden Bodentank registriert werden. Unterbleibt dies, oder erfolgt der Anstieg in einem Bodentank mit einem anderen Produkt, so wird die Abgabe sofort gestoppt und dem Fahrer die erfolgte Vermischung angezeigt. Es bleibt anzumerken, dass während des Wartens auf den Pegelanstieg vom System der Beginn einer weiteren Abgabe nicht zugelassen wird. Das ist aber keine wesentliche Einschränkung, da diese Zeit ohnehin für die Vorbereitung der nächsten Abgabe benötigt wird (so genanntes "Anschlauchen"). Prinzipiell können mit diesem Verfahren beliebig viele Abgaben gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Wenn die Überwachung des Pegelanstieges auch während der gesamten Lieferdauer kontinuierlich weiter durchgeführt wird, ist es mit diesem System in gewissen Grenzen auch möglich, einen Schlauchabriss zu erkennen: Bleibt der Anstieg nämlich aus, so wird ebenfalls die Abgabe gestoppt. Das Auslaufen einer Kammer kann jedenfalls auf diese Weise zuverlässig unterbunden werden.
  • Diese Systemvariante kann kompatibel mit den an Tankstellen zunehmend eingesetzten Feldbussystemen (EPSI, IFSF) gestaltet werden. Die portable Funkschnittstelle muss hierzu nur in der Lage sein, das jeweilige Busprotokoll zu fahren oder zu nutzen.
    • Midiversion
  • Wird eine Funkstation an der Tankstelle fest eingebaut, so ist keine portable Einheit mehr notwendig und der Arbeitsschritt des Herstellens der Verbindung zum Tankstellensystem kann entfallen.
    • Midiversion mit Sicherung gegen Überfüllung (AS) für Deutschland
  • Die strengeren Vorschriften in Deutschland erfordern zur Zeit den Einsatz einer separaten, von den übrigen Systemen unabhängigen Abfüllsicherung. Weitere gesetzliche Vorschriften erzwingen die Überwachung des Gaspendelschlauches (GPÜ) sowie der Produktschläuche gegen Abriss oder Nicht-Anschluss (ASS).
  • Die Gaspendelüberwachung kann mittels eines einfachen mechanischen Sensors, oder, wenn eine echte Funktionsüberwachung gewünscht wird, mittels eines Strömungs- und Dichtesensors autark am Fahrzeug realisiert werden.
  • Die Abfüllschlauchsicherung lässt sich beispielsweise über die kontinuierliche Mengenüberwachung während der Abgabe implementieren. Da eine echte Bilanz jedoch nicht möglich ist, da die vom Fahrzeug abgegebene Menge nur sehr näherungsweise bekannt ist, wäre für diese Funktion die Installation eines elektronischen Peilsystems an Bord des Fahrzeugs von Vorteil (siehe weiter unten "Maxiversion").
  • In jedem Fall muss fahrzeugseitig für deutsche Systeme eine Abfüllsicherung ggf. nachgerüstet werden. Dabei würde aber eine funkgestützte "Sammelsicherung" genügen, die mittels einer separaten Funkstation angekoppelt wird, und an die alle Thermistoren angeschlossen werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit der Zuordnung, denn es wird ja durch die ständige Füllhöhenabfrage das Anfahren einer der Abfüllsicherungsgrenzen vermieden. Dadurch bleiben alle Sensoren unbenetzt - ausser bei einem Versagen oder einer Fehlfunktion der Tankinhaltsmessung. Dann allerdings muss das Ansprechen eines einzelnen Sensors zum Abschalten aller laufenden Abgaben führen. In diesem Ausnahmefall dürften weitere Abgaben nur im "Einzelmodus" durchgeführt werden, d.h. es würde von der Steuerung nur noch die Abgabe eines einzelnen Produktes zur Zeit zugelassen. Dabei ist das Risiko von Verwechslungen oder Fehlzuordnungen zwischen Grenzwertgeber und Produktschlauch minimal.
    • Maxiversion
  • Bei dieser Ausstattungsstufe oder -version ist an Bord des Fahrzeuges ein elektronisches Peilsystem installiert, das nicht nur die Qualität der geladenen Produkte, sondern auch deren Menge kontinuierlich überwacht. Dadurch eröffnet sich im Zusammenwirken mit der tankstellenseitigen Inhaltsmessung die Möglichkeit der Mengenbilanz (abgegebene Menge im Vergleich zur angekommenen Menge). Dadurch kann die Empfindlichkeit gegenüber Produktverlusten, z.B. durch Leckagen, erheblich gesteigert werden.
  • Mit dieser Version oder Ausstattungskombination können die aktuellen gesetzlichen Vorgaben in Deutschland für die Abfüllschlauchsicherung erfüllt werden, d.h. das Auslaufen einer grösseren Menge von Produkten kann vom System erkannt und durch Unterbrechung der Abgabe unterbunden werden.
  • Durch die vor Beginn einer Abgabe, also prophylaktisch einer Überfüllung entgegenwirkende Vorausberechnung der noch in den Bodentank einfüllbaren Menge kann in dieser Variante noch zuverlässiger das Ansprechen einer der Abfüllsicherungen verhindert werden.
  • Zusammenfassend lassen sich mit den erfindungsgemässen Verfahren und danach arbeitenden Systemen und Vorrichtungen Produktvermischungen, insbesondere die gefährlichen und schadensträchtigen Produktvermischungen zwischen Otto- und Dieselkraftstoffen verhindern.
  • Zum möglichst kostengünstigen Realisieren der Vorrichtungen und Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt und vorteilhaft neuartige Sensoren und Module eingesetzt:
    • Dichtesensor und Produktpräsenzsensor (Leermelder) zum Einbau in die Leitungen unterhalb der Kammern eines Tankfahrzeugs, ermöglichen die Unterscheidung zwischen Otto- und Dieselkraftstoffen sowie die automatische Registrierung des Leerzustandes einer Kammer.
    • Produktpräsenzsensor (hinter dem Einfüllstutzen des Tankstellentanks fest eingebaut, oder als tragbare Einheit zum temporären Anschluss während der Anwesenheit des Tankfahrzeugs)
    • Sammelabfüllsicherung für den Anschluss an vier gleichzeitig arbeitende Thermistorsensoren
    • Funkstation für die Abfrage von tankstellenseitig verfügbaren Informationen, z.B. über den aktuellen Füllstand sowie die Produktbelegung der Erdtanks der Tankstelle
    • Gasströmungs- und -dichtesensor(en) für die kontinuierliche und effiziente Überwachung der Gaspendelung - sowohl bei der Abgabe als auch bei der Beladung einsetzbar
    • mobiler Kennungsgeber zur kostengünstigen temporären Ausrüstung einer Tankstelle mit einer über den leitfähigen Abfüllschlauch abfragbaren Produktkennung
    • Abfüllsicherungsstecker mit eigenem elektronischen Produktkennungsgeber
    Varianten
  • Aufgrund der Vielzahl der denkbaren Kombinationen von Einzelmerkmalen der vorliegenden Erfindung innerhalb des Umfangs der letzteren sind in der vorstehenden Beschreibung nur exemplarisch einige heute mit Vorteil einsetzbare Varianten genauer beschrieben. Selbstverständlich lassen sich zur Realisierung der Erfindung und/oder Erfüllung weitergehender Forderungen auch noch viele andere Kombinationen der beschriebenen Elemente und Bausteine bilden.
  • Nachfolgend sind noch einige weitere allgemeine oder spezielle Varianten dargelegt:
  • Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Verhinderung von Vermischungen bei der Abgabe von flüssigen Produkten, kann vorgesehen sein,
    dass eine Steuerungs- oder Steuervorrichtung an Bord eines Tankfahrzeuges mindestens ein Befüll- oder Abgabeventil kontrolliert und so die Beladung und/oder die Abgabe von Produkten individuell für einzelne Tankkammern des Fahrzeuges oder insgesamt freigibt oder blokkiert,
    dass mindestens eine Vorrichtung zur kammerweisen Erkennung oder Eingabe und Speicherung der Produktart oder der Produktkategorie an Bord des Tankfahrzeuges vorhanden ist und von der Steuerungsvorrichtung genutzt werden kann,
    dass mindestens eine Vorrichtung zur Erkennung des Produktes, das über einen am Tankfahrzeug angeschlossenen Schlauch in einen am anderen Schlauchende angeschlossenen Empfängertank abgegeben werden darf, an Bord des Tankfahrzeuges vorhanden ist, und/oder dass mindestens eine Vorrichtung zur Erkennung des Produktes, das über einen Ladearm in das Tankfahrzeug abgegeben werden darf, am Ladearm und/oder an Bord des Tankfahrzeuges vorhanden ist, und
    dass die Produkterkennungsvorrichtung von der Steuerungsvorrichtung genutzt werden kann, und
    dass die Steuerungsvorrichtung die vorhandenen Informationen verarbeitet und daraus die Entscheidung ableitet, ob eine Abgabe zu einer Vermischung führen würde oder nicht, und nur im letzteren Fall das entsprechenden Ventil freigibt.
  • Bei einer solchen Vorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass die Erkennung der korrekten Zuordnung so erfolgt, dass zunächst nur eine kleine Menge Produkt abgegeben wird und diese Menge von geeigneten Sensoren in der Zuleitung zum Empfängertank oder im Empfängertank selbst nachträglich erkannt wird. Nur wenn die kleine Menge im richtigen Tank ankommt, wird die weitere Abgabe freigegeben bzw. automatisch fortgesetzt. Diesbezüglich bilden die Kammern im Tankfahrzeug bei dessen Beladung den Empfängertank.
  • Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur automatischen Erkennung der Produktkategorie die Dichte des Produkts oder eine von der Dichte abhängige physikalische Eigenschaft misst und dadurch beispielsweise zwischen leichten Ottokraftstoffen und schwereren Dieselkraftstoffen oder Heizölen unterscheiden kann.
  • Eine weitere Ausgestaltungsvariante besteht darin, dass die Erkennung des im Empfängertank, der vom Tankfahrzeug beliefert wird, gelagerten Produktes mittels eines portablen Kennungsgebers erfolgt, der vor Beginn der Abgaben vom Bediener zwischen den Schlauchanschluss des Empfängertanks und den Produktschlauch geflanscht wird, und dessen Kennung über einen leitfähigen Produktschlauch von der fahrzeugseitigen Steuerung abgefragt und zur Steuerung der Abgaben verwendet wird.
  • Noch eine weitere Variante eines erfindungsgemässen Systems ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Überfüllung der vom Tankfahrzeug zu befüllenden Empfängertanks mittels Abfüllsicherungen verhindert wird, wobei die Zuordnung zwischen Empfängertank und zugehöriger fahrzeugseitiger Tankkammer von der Steuerung über einen Stromkreis eines Abfüllsicherungskabels und einen im Abfüllsicherungsstecker integrierten zweipoligen Codegeber (PID) ermittelt wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es ferner bevorzugt, wenn die Information über die Zuordnung des Empfängertanks mittels eines portablen Rückmeldesensors gewonnen wird, der vom Bediener vor Beginn der Abgaben zwischen tankstellenseitigem Schlauchanschluss und Produktschlauch geflanscht wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Datenübertragung zwischen Sensor und Steuerung auf drahtlosem Wege erfolgt.
  • Entsprechende Ausgestaltungen vorausgesetzt, ist es ferner von Vorteil, wenn die Rückmeldung der im Empfängertank angekommenen Mengen in den für eine Vermischung weniger kritischen Fällen durch das Auswerten der Signale eines tankstellenseitig integrierten Tankinhaltsmesssystems erfolgt. Dies kann dadurch weitergebildet sein, dass mindestens eine Rückmeldung über eine Funkdatenverbindung erfolgt.
  • Ebenfalls unter der Voraussetzung geeigneter Ausgestaltungen kann weiterhin eine gesetzlich vorgeschriebene Abfüllsicherung in einem Sammelmodus betrieben werden, d.h. ohne Einzelzuordnung der Abfüllsicherungskreise, und werden bei Ansprechen eines der Grenzwertgeber alle laufenden Abgaben blockiert. Auch dabei kann ferner vorgesehen sein, dass die Information über den Zustand der Abfüllsicherungen und/oder der Sammelabfüllsicherung per Datenfunk übertragen wird.
  • Noch eine weitere Fortbildung besteht darin, dass die Überwachung des korrekten Anschlusses der Gaspendelleitung(en) autark über einen an Bord des Fahrzeugs installierten Gasströmungs- und -dichtesensor überwacht wird, und zwar nicht nur hinsichtlich der Strömung, sondern auch bezüglich der Gasdichte und/oder anderer Eigenschaften des strömenden Mediums, aufgrund derer sich der Unterschied zu strömender Frischluft ermitteln lässt.
  • Die vorstehenden Erläuterungen vorausgesetzt, wird nachfolgend noch auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele eingegangen.
  • In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Betankungssystems 1 schematisch gezeigt. Dabei handelt es sich um ein schlauchgestützes System. Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen 2 in Form eines portablen Kennungsgenerators 3 sind in einer Produktleitung 4 angeordnet, die durch einen Produktschlauch 5 und einen Einfüllanschluss 6 gebildet ist. Der portable Kennungsgenerator 3 ist in einen Kopplungsflansch 7 zur Verbindung des Produktschlauches 5 mit dem Einfüllanschluss 6 integriert. Der Einfüllanschluss 6 gehört zu einem Bodentank 8 für Dieselkraftstoff DK einer Tankstelle (nicht dargestellt). Der Produktschlauch 5 führt von einer Tankkammer 9 eines Tankes 10 eines Tankfahrzeuges (nicht dargestellt) zu dem Einfüllanschluss 6. In der Tankkammer 9 ist Ottokraftstoff der Qualität "Super Plus" SUP enthalten. Ein Umfüllen aus der Tankkammer 9 in den Bodentank 8 muss daher verhindert werden.
  • Der portable Kennungsgenerator 3 ist über ein Ausgabeventil 11 der Tankkammer 9 an eine Steuerung 12 angeschlossen und erzeugt eine Ausgabe mit der Information betreffend die Produkterkennung oder -identifizierung, die mittels der leitfähigen Ausgestaltung des Produktschlauches 5 zur Steuerung gelangt. Weiterhin kommt über den portablen Kennungsgenerator 3 eine Information betreffend den Bodentank 8 zur Steuerung 12, nämlich, dass im Bodentank 8 Dieselkraftstoff DK gelagert ist, der nicht mit Ottokraftstoff vermischt werden darf. Aus der Kombination der beiden Informationen veranlasst die Steuerung 12, dass das Ausgabeventil 11 geschlossen wird und bleibt, so dass keine Vermischung der beiden Kraftstoffarten DK und SUP erfolgt.
  • Auch von einer Tankkammer 13 des Tankes 10 des Tankfahrzeuges (nicht dargestellt) mit Dieselkraftstoff DK geht eine Produktleitung 4 ab, und zwar zu einem Bodentank 14 der Tankstelle (nicht dargestellt) mit Ottokraftstoff der Qualität "Bleifrei" BF, so dass auch für diese Verbindung ein Umfüllen verhindert werden muss. Auch diese Produktleitung 4 enthält einen Produktschlauch 5 und einen Einfüllanschluss 6, die über einen Kopplungsflansch 7 verbunden sind. In dem Kopplungsflansch 7 sind ebenfalls wieder Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen 2 in Form eines portablen Kennungsgenerators 3 integriert, der entsprechende Informationen über den elektrisch leitfähigen entsprechenden Produktschlauch 5 zu der Steuerung 12 gibt. Letztere schliesst auf Grund dieser Informationen das Ausgabeventil 11 an der Tankkammer 13 mit Dieselkraftstoff DK und verhindert dadurch dessen Umfüllen in den Bodentank 14 mit Ottokraftstoff der Qualität "Bleifrei" BF und damit eine Vermischung der beiden Kraftstoffarten BF und DK.
  • Ein Umfüllen von einer Tankkammer 15 mit Ottokraftstoff der Qualität "Super" SU aus dem Tank 10 des Tankfahrzeuges (nicht dargestellt) in einen Bodentank 16 der Tankstelle (nicht dargestellt) wird dagegen von der Steuerung 12 nicht beeinflusst, da bei diesem Ausführungsbeispiel für die Umfüllung von Ottokraftstoff egal welcher Qualität keine Überwachung einer Vermischung durch die Steuerung 12 vorgesehen ist. In der entsprechenden Produktleitung 17 sind keine Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen 2 eingeschaltet. Dennoch hat die Steuerung 12 eine Verbindung zu dem Ausgabeventil 11 an der Tankkammer 15, da auch diese beispielsweise fälschlich einmal an einen Empfängertank, wie den Bodentank 8 mit Dieselkraftstoff DK angeschlossen werden könnte.
  • Lediglich der Vollständigkeit halber sind noch eine Tankkammer 18 des Tanks 10 des Tankfahrzeuges (nicht dargestellt) mit Ottokraftstoff der Qualität "Bleifrei" BF sowie ein weiterer Bodentank 19 der Tankstelle (nicht dargestellt) für Ottokraftstoff der Qualität "Super Plus" SUP dargestellt. Diese beiden Behältnisse sind beim dargestellten Umfüllvorgang nicht berücksichtigt.
  • Im übrigen wird zur weiteren Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels in der Fig. 1 auf die Beschreibung des Betankungssystems 1 in seinen verschiedenen Versionen und mit den jeweiligen Elementen und Bauteilen sowie auf die Beschreibung dieser Elemente und Bauteile weiter oben Bezug genommen und verwiesen.
  • In der Fig. 2 sind insbesondere die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen 2 des Ausführungsbeispiels gemäss der Fig 1 in vergrösserter Darstellung und mit weiteren Einzelheiten schematisch gezeigt. Insbesondere ist der portable Kennungsgenerator oder -geber 3 in seiner Ausgestaltung als oder integriert in den Kopplungs- oder Zwischenflansch 7 deutlich dargestellt. Für die Integration des portablen Kennungsgenerators oder -gebers 3 ist der Kopplungs- oder Zwischenflansch 7 mit einer isolierten Verschraubung 20 ausgestattet, die wiederum Isolierstoffteile 21 enthält. Der portable Kennungsgenerator oder -geber 3 ist als Chip 22 ausgeführt. Im übrigen wird auf die Beschreibung der Elemente und Bauteile des Betankungssystems 1 weiter oben Bezug genommen und verwiesen.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Betankungssystems 1 ist in der Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Nachfolgend werden nur noch die Elemente, Bauteile und Funktionen beschrieben und erläutert, in denen sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 unterscheidet.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Produktsensor 23 als Bestandteil der Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen 2 mit Einrichtungen 24 zur Füllstandsmessung in den Bodentanks 8, 14, 16 und 19 der Tankstelle (nicht dargestellt) mit ihren jeweiligen Kraftstoffarten DK, BF, SU bzw. SUP vorgesehen. Die Einrichtungen 24 zur Füllstandsmessung sind ferner an Peilstäbe 25 zur Füllstandserfassung in den Bodentanks 8, 14, 16 und 19 der Tankstelle (nicht dargestellt) mit ihren jeweiligen Kraftstoffarten DK, BF, SU bzw. SUP verbunden. Die so gewonnenen Informationen geben die Einrichtungen 24 zur Füllstandsmessung über angeschlossene Messdatenfunkeinrichtungen 26 durch Funkübertragung an Steuerungsfunkeinrichtungen 27, die die Informationen in die Steuerung 12 eingeben. Die Anschlüsse der Produktleitungen 4 zwischen den Tankkammern 9, 13, 15 und 18 des Tanks 10 des Tankfahrzeuges (nicht dargestellt) mit ihren jeweiligen Kraftstoffarten SUP, DK, SU bzw. BF und den Bodentanks 8, 14, 16 und 19 der Tankstelle (nicht dargestellt) mit ihren jeweiligen Kraftstoffarten DK, BF, SU bzw. SUP sowie die Folgen, veranlasst durch die Steuerung 12, sind genauso, wie beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 1. Ein Produktsensor 23 und sein Anschluss an die Einrichtungen 24 zur Füllstandsmessung sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden, aber auch so für den Fachmann in Anordnung, Ausgestaltung und Funktion aus der Gesamtheit der vorliegenden Unterlagen klar. Auch weitere Parallelen zwischen den Fig. 1 und 3 ergeben sich aus der vergleichenden Betrachtung für den Fachmann ohne weiteres.
  • Im übrigen wird zur weiteren Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels in der Fig. 3 auf die Beschreibung des Betankungssystems 1 in seinen verschiedenen Versionen und mit den jeweiligen Elementen und Bauteilen sowie auf die Beschreibung dieser Elemente und Bauteile weiter oben Bezug genommen und verwiesen.

Claims (18)

  1. Betankungsverfahren zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) mit einem oder für ein Produkt (DK, BF, SU, SUP) aus einer Mehrzahl von flüssigen Produkten (DK, BF, SU, SUP) und einem mobilen Tank (10) mit wenigstens zwei Kammern (9) für identische oder unterschiedliche Produkte (DK, BF, SU, SUP),
    wobei über Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) in oder zu jeder Produktleitung (4) zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und einer Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) wenigstens ein Produkt (DK, BF, SU, SUP) erkannt oder identifiziert wird,
    wobei die Erkennung oder Identifizierung des wenigstens einen Produktes (DK, BF, SU, SUP) von einer Steuerung (12) erfasst und ausgewertet wird, und
    wobei in Abhängigkeit von dem erkannten oder identifizierten Produkt (DK, BF, SU, SUP) ein Ventil (11) zum Umfüllen des Produktes (DK, BF, SU, SUP) zwischen dem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und der Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) auf offen oder geschlossen gesteuert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zu Beginn des Betankungsverfahrens erst zusammen mit dem mobilen Tank (10) ein portabler Kennungsgenerator (3) der Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) bereit gestellt wird, und
    dass der portable Kennungsgenerator (3) in einen Kopplungsflansch (7) zur Verbindung eines Produktschlauches (5) der Produktleitung (4) mit einem Einfüllanschluss (6) der Produktleitung (4) integriert ist und eine Ausgabe mit der Information betreffend die Produkterkennung oder - identifizierung und den stationären Tank (8, 14, 16, 19) erzeugt und an die Steuerung (12) leitet.
  2. Betankungsverfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der portable Kennungsgenerator der Produktkennung (2) ein Produktsensor (3) ist.
  3. Betankungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erkennung oder Identifizierung des wenigstens einen Produkts (DK, BF, SU, SUP) mittels Funkübertragung (26, 27) zur Steuerung (12) übertragen wird.
  4. Betankungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erkennung oder Identifizierung so erfolgt, dass zunächst nur eine kleine Menge Produkt (DK, BF, SU, SUP) abgegeben wird und diese Menge des Produktes (DK, BF, SU, SUP) von dem portablen Kennungsgenerator (3) in der Produktleitung (4) nachträglich erkannt wird.
  5. Betankungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Überfüllung überwacht/verhindert wird.
  6. Betankungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    Einrichtungen (25) zur insbesondere kontinuierlichen Umfüllmengenmessung und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung vorgesehen sind.
  7. Betankungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erkennung oder Identifizierung über die Messung der Dichte des Produkts (DK, BF, SU, SUP) oder einer von der Dichte abhängigen physikalischen Eigenschaft erfolgt.
  8. Betankungssystem zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) mit einem oder für ein Produkt (DK, BF, SU, SUP) aus einer Mehrzahl von flüssigen Produkten (DK, BF, SU, SUP) und einem mobilen Tank (10) mit wenigstens zwei Kammern (9) für identische oder unterschiedliche Produkte (DK, BF, SU, SUP),
    enthaltend:
    Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) in oder zu jeder Produktleitung (4) zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und einer Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes (DK, BF, SU, SUP), und
    eine Steuerung (12) zur Erfassung und Auswertung der Erkennung oder Identifizierung des wenigstens einen Produktes (DK, BF, SU, SUP),
    wobei die die Einrichtungen (2) zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes (DK, BF, SU, SUP) mit der Steuerung (12) gekoppelt sind, um letzterer Informationen über ein erkanntes oder identifiziertes Produkt (DK, BF, SU, SUP) zur Verfügung zu stellen, und
    wobei die Steuerung (12) ferner mit einem Ventil (11) zum Umfüllen des Produktes (DK, BF, SU, SUP) zwischen dem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und der Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) gekoppelt ist, um das Ventil (11) in Abhängigkeit von dem erkannten oder identifizierten Produkt (DK, BF, SU, SUP) auf offen oder geschlossen zu stellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) einen portablen Kennungsgenerator (3) enthalten, und
    dass der portable Kennungsgenerator (3) in einen Kopplungsflansch (7) zur Verbindung eines Produktschlauches (5) der Produktleitung (4) mit einem Einfüllanschluss (6) der Produktleitung (4) integriert ist und ausgelegt ist, eine Ausgabe mit der Information betreffend die Produkterkennung oder -identifizierung und den stationären Tank (8, 14, 16, 19) zu erzeugen und an die Steuerung (12) zu leiten.
  9. Betankungssystem nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der portable Kennungsgenerator der Produktkennung (2) ein Produktsensor (3) ist.
  10. Betankungssystem nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtungen (2) zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produkts (DK, BF, SU, SUP) zur Messung der Dichte des Produkts (DK, BF, SU, SUP) oder einer von der Dichte abhängigen physikalischen Eigenschaft ausgelegt sind.
  11. Betankungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kopplung zwischen den Einrichtungen (2) zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes (DK, BF, SU, SUP) und der Steuerung (12) über die Produktleitung (4) zwischen dem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und der Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) oder per Funkdatenübertragung (26, 27) realisiert ist.
  12. Betankungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Überfüllsicherung vorgesehen ist.
  13. Betankungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Einrichtungen (25) zur Umfüllmengenmessung und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung vorgesehen und mit der Steuerung (12) gekoppelt sind.
  14. Betankungsvorrichtung zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) mit einem oder für ein Produkt (DK, BF, SU, SUP) aus einer Mehrzahl von flüssigen Produkten (DK, BF, SU, SUP) und einem mobilen Tank (10) mit wenigstens zwei Kammern (9) für identische oder unterschiedliche Produkte (DK, BF, SU, SUP),
    enthaltend:
    Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) in oder zu jeder Produktleitung (4) zwischen einem stationären Tank (8, 14, 16, 19) und einer Kammer (9, 13, 15, 18) des mobilen Tanks (10) zur Erkennung oder Identifizierung wenigstens eines Produktes (DK, BF, SU, SUP), und um einer Steuerung (12) zur Erfassung und Auswertung der Erkennung oder Identifizierung des wenigstens einen Produktes (DK, BF, SU, SUP) Informationen über ein erkanntes oder identifiziertes Produkt (DK, BF, SU, SUP) zur Verfügung zu stellen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) einen portablen Kennungsgenerator (3) enthalten, und
    dass der portable Kennungsgenerator (3) in einen Kopplungsflansch (7) zur Verbindung eines Produktschlauches (5) der Produktleitung (4) mit einem Einfüllanschluss (6) der Produktleitung (4) integriert ist und ausgelegt ist, eine Ausgabe mit der Information betreffend die Produkterkennung oder -identifizierung und den stationären Tank (8, 14, 16, 19) zu erzeugen und an die Steuerung (12) zu leiten.
  15. Betankungsvorrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der portable Kennungsgenerator der Produktkennung (2) ein Produktsensor (3) ist.
  16. Betankungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Produkterkennungs- oder -identifizierungseinrichtungen (2) zur Messung der Dichte des Produkts (DK, BF, SU, SUP) oder einer von der Dichte abhängigen physikalischen Eigenschaft ausgelegt sind.
  17. Betankungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Überfüllsicherung vorgesehen ist.
  18. Betankungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Einrichtungen zur Umfüllmengenmessung (25) und/oder Tank-/Kammerinhaltsmessung enthalten und mit der Steuerung (12) gekoppelt sind.
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