APPARATUS FOR PREVENTING OVERFILLING OF LIQUID TANKS, ESPECIALLY FOR LIQUID TANKER TRUCKS

Abstract: 1. A device for the automatic prevention of overfilling two containers for liquids (31, 32), particularly such as used for liquid hauling equipment, in which a shutoff element (4), held in the shutting position by a spring (5), is built into the feed pipe system (33) of the containers for liquids (31, 32), the breech mechanism of which is joined to the piston (7) of a pneumatic working cylinder (6) which is connected to a pressure air source (13) via a two positions - three way valve (9a, 9b), the actuating element of which is operated for the venting of the working cylinder (6) via a detecting element (18) sensing the level of the liquid and being situated in the respective container for liquids (31, 32), each of the containers being equipped with a two positions - three way valve (9a, 9b) actuated by the detector element (18), characterized in that the two containers for liquids (31, 32) can simultaniously be filled via a common feed pipe system (33) in which the shutoff element (4) is common for both containers for liquids (31, 32), and that the two positions - three way valves (9a, 9b) are connected with each other and with the pressure air source (13) via a three positions - three way valve (36) with positive feed back control.

Description: Vorrichtung zur Verhinderung des Überfüllens von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere für Flüssigkeitstransportfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die ein Ober füllen von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere von Flüssigkeitsbehältern von Strassenfahrzeugen für den Transport von Flüssigkeiten automatisch verhindert. Bei Flüssigkeitsbehältern, deren Auffüllen durch ein an den Behälter angeschlossenes Rohrsystem erfolgt, besteht die übliche Forderung zur Verhinderung einer Überfüllung. Insbesondere bei dem Füllen von entzündbaren oder aus sonstigen Gründen gefährlichen Flüssigkeiten ist die Verwendung einer Vorrichtung von Wichtigkeit, die nach Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsspiegels den Weg der in den Behälter strömenden Flüssigkeit absperrt. Da bei grossen Behältern der Aufbau einer mechanischen Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsstandfühler und dem die Füll öffnung des Behälters verschliessenden Sperrelement schwerfällig wäre, wurden Vorrichtungen entwickelt, bei denen bei Erreichen eines gewissen Flüssigkeitsstandes entweder ein Schalter einen Stromkreis schliesst, der einen Elektromagnet betätigt, der das Sperrelement des Füllrohres in die Sperrstellung bringt, oder ein Ventil Druckluft in einen das Absperrelement des Füllrohres in die geschlossene Stellung verstellenden Arbeitszylinder strömen lässt. Auf diese Weise wird das Einströmen der Flüssigkeit in den Behälter unterbrochen. Der Nachteil dieser Systeme besteht darin, dass zum Abschliessen des Sperrelementes des Füllrohres elektrischer Strom oder Druckluft benötigt wird. Tritt in der Stromoder in der Druckluftversorgung eine Störung ein, was z.B. bei Strassenfahrzeugen vorkommen kann, so wird das System funktionsunfähig. Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, den genannten Fehler der bekannten zur Verhinderung des Überfüllens von Behältern dienenden Vorrichtungen in der Weise zu beseitigen, dass das Füllrohrsystem des Behälters auch im Falle einer Betriebsstörung automatisch geschlossen wird. Diese Aufgabe kann durch Schliessen des Sperrelementes unter Einwirkung von Federkraft am vorteilhaftesten gelöst werden. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur automatischen Verhinderung eines Überfüllens von Flüssigkeitsbehältern, insbesondere von Flüssigkeitsbehältern von Stra ssenfahrzeugen für den Transport von Flüssigkeiten, bei der in das Füllrohrsystem des Flüssigkeitsbehälters ein mittels einer Feder in der Schliessstellung gehaltenes Absperrelement eingebaut ist, an dessen Öffnerelement der Kolben eines pneumatischen Arbeitszylinders angeschlossen ist, der an eine Druckluftquelle über ein Dreiwegeventil mit zwei Stellungen angeschlossen ist, dessen Betätigungselement mit einem den Flüssigkeitsstand im Flüssigkeitsbehälter wahrnehmenden Fühlerelement in einer Zwangsverbindung steht. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist für zwei Flüssigkeitsbehälter, die durch ein mit einem einzigen Absperrelement versehenes Rohrsystem gleichzeitig füllbar sind, so ausgeführt, dass beide Flüssigkeitsbehälter mit einem mit dem vorgenannten Flüssigkeitsstand-Fühlerelement in Zwangsverbindung befindlichen Dreiwegeventil mit zwei Stellungen ausgerüstet sind und diese Ventile über ein in beiden Richtungen pneumatisch betätigtes Dreiwegeventil mit drei Stellungen und positiver Rückkopplung miteinander und mit der Druckluftquelle verbunden sind. Die erfindungsgemässe Vorrichtung achliesst den Fall aus, dass infolge irgendeiner in der Energieversorgung eintretenden Störung während des Fülivorganges im Behälter ein den zu lssigen überschreitender Flüesigkeltsstand auftritt bzw. die Flüssigkeit infolge einer Überfüllung aus dem Behälter austritt. Da darüberhinausgehend der im pneumatischen System herrschende Druck bei Fahrzeugen auch einen Kennwert der Betriebsfähigkeit darstellt, ist es bei einem Fehlen des Druckes keineswegs belanglos, ob der Behälter gefüllt werden kann. Der Vorteil der Erfindung besteht demgemäss auch darin, dass bei einem in pneumatischer Hinsicht betriebsuntüchtigen Fahrzeug das Füllen des Behälters unmöglich ist. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1. die schematische Darstellung einer auf den Behäl ter eines Kraftwagen8 aufgebauten, zur Verhinde rung der Uberfüllung dienenden Vorrichtung und Fig. 2 die schematische Darstellung einer zur Verhinderung der Überfüllung eines zweiteiligen Behälters geeig neten Vorrichtung. Das Auffüllen des Flüssigkeitsbehälters 1 erfolgt durch das Füllrohr 2 mittels der vom Nebengetriebe des Kraftfahrzeuges angetriebenen Pumpe 3. Zwischen die Pumpe und den Behälter ist in das Füllrohr 2 der Zulaufschieber 4 eingebaut, der durch die Feder 5 in der Schliessstellung gehalten wird. An den Schieberschaft ist der Kolben 7 des pneumatischen Arbeitszylinders 6 angeschlossen. Der pneumatische Arbeitszylinder 6 ist über die Rohrleitung 8 mit dem mittleren Anschluss 10 des oben auf dem Be kälter angeordneten, zwei Stellungen aufweisenden Dreiwegeventils 9 verbunden. Der zweite Anschluss 11 des Ventils ist über das Drehventil 12 an den Druckluftbehälter 13 angeschlossen. Der dritte Anschluss 14 des Ventils ist mit der freien Atmosphäre verbunden. Zur Regelung des Strömungsweges der Luft sind in dem Ventil zwei Bauelemente angeordnet und zwar das Absperrelement 15, das durch die Feder 16 belastet wird, und der Schieber 17. Der Schieber ist an den Schwimmer 18 angeschlossen, der im Behälter gelenkig befestigt ist. In leerem Zustand des Behälters ist der Schwimmer auf dem Anschlag 19 abgestützt. Zur Sicherung der Füllpumpe ist an die Fülleitung die die Pumpe 3 umgehende Umgehungsleitung 20 angeschlossen, in der die Strömung durch das Druckbegrenzerventil 21 geregelt wird. Das Entleeren des Behälters erfolgt durch den Auslaufschieber 22. Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Ist der Behälter 1 nicht oder nicht vollständig aufgefüllt, liegt der Schwimmer 18 auf dem Anschlag 9 auf, so dass der Schieber 17 den Entlüftungsanschluss 14 des Ventils 9 geschlossen und durch Anheben des Sperrelementes 15 gegen die Kraft der Feder 16 den Strömungsweg zwischen den beiden anderen Ausschlüssen 11 und 10 des Ventils 9 offen hält. Im Ruhezustand ist das Drehventil 12 geschlossen, so dass aus dem Druckluftbehälter 13 zum Ventil 9 und demzufolge auch zum Arbeitszylinder 6 keine Druckluft gelangen kann. Daher hält die Feder 5 den Zulaufschieber 4 in der Schliessstellung. Um den Behälter 1 füllen zu können, muss durch Öffnen des Drehventils 12 Druckluft in den Arbeitszylinder 6 gebracht werden, die nach Überwindung der Kraft der Feder 5 den Zulaufschieber 4 in die Offenstellung verschiebt und daher das Zulaufrohr 2 zum Behälter 1 hin öffnet. Hierauf beginnt mit dem Anlassen der Pumpe 3 der Füllvorgang. Sobald der Flüssigkeitsatand den Schwimmer 18 erreicht und die Flüssigkeit den Schwimmer 18 anzuheben beginnt, wird der Schieber 17 abgesenkt und lässt das Sperrelement 15 nach unten auf dessen Sitz gleiten, wodurch die Verbindung zwischen dem Druckluftbehälter 13 und dem Arbeitszylinder 6 unterbrochen wird. Bei einem weiteren Anstieg des Flüs sigkeitsetandes gibt der Schieber 17 den Weg zwischen den Anschlüssen 10 und 14 frei, aus dem Arbeitszylinder 6 strömt die Luft in die freie Atmosphäre, die Feder 5 schliesst den Zulaufschieber 4 und der Behälter 1 kann nicht mehr weiter gefüllt werden. Bis zum Abstellen der Pumpe 3 strömt die Flüssigkeit über das Druckbegrenzerventil 21 und die Umgehungsleitung 20 im Kreislauf. Nach Abstellen der Pumpe 3 ist die Vorrichtung durch Abschliessen des Drehventils 12 vom Druckluftbehälter 13 abzutrennen. Beim Entleeren des Behälters 1 sinkt mit dem Rückgang des Flüssigkeitsstandes der Schwimmer 18 auf den Anschlag 19 zurück und mit dem Umschalten des Ventils 9 ist die Vorrichtung zur Verhinderung des Uberlaufens erneut zu der zum Füllen erforderlichen Betätigung bereit. Bei einem Teil der Behälter fahrzeuge sind entweder zwei voneinander unabhängige Behälter vorgesehen oder ist der einzige Behälter in zwei Teile (Kammern) geteilt. Obwohl nach den derzeitigen Vorschriften diese nicht zugleich gefüllt werden können, ist es zur sicheren Ausgestaltung des Fahrzeuges verteilhaft, auch für die Möglichkeit einer gleichzeitigen Füllung der Behälter zu sorgen. Die für diesen Fall gestaltete Vorrichtung ist aus Fig. 2 ersichtlich, wobei der Einfachheit halber die die beiden Behälter voneinander unabhängig machenden Bauelemente nicht dargestellt sind. Der Behälter 30 ist in die Abschnitte (Kammern) 31 und 32 unterteilt, deren Füllen über die Fülleitung 33 mittels der Pumpe 34, und deren Entleeren hingegen mittels des Auslaufschiebers 35 erfolgt. In die Fülleitung 33 ist der zuvor bereits beschriebene, mittels einer Feder in der Schliessstellung gehaltene und pneumatisch zu öffnende Zulaufschieber 4a eingebaut. An die beiden Kammern 31, 32 sind die durch je einen Schwimmer betätigten Ventile 9a und 9b angebaut, deren Anschlüsse lOa und lOb miteinander und mit dem Arbeitszylinder 6a verbunden sind. Die Ventile 9a und 9b sind mittels der Anschlüsse lla bzw. llb über das mit positiver Rückkopplung und drei Stellungen ausgeführte Dreiwegeventil 36, und das diesem nachgeschaltete Drehventil 12a an den Druckluftbehälter 13a angeschlossen. Das Ventil 36 gibt in der Mittelstellung seines Ventilelementes 37 den Strömungsweg der Druckluft sowohl in Richtung zu dem Ventil 9a als auch zu dem Ventil 9b frei. Geht an einer Seite des Ventilelementes 37 der Druck zurück, so bewegt sich das Ventilelement 37 der positiven Rückkopplung entsprechend in Richtung des Raumes mit dem niedrigeren Druck und unterbricht auf der Seite den Strömungsweg der Druckluft. Das Füllen der Behälter erfolgt in nachstehender Weise: Um die Behälter füllen zu können, muss der Zulaufschieber 4a geöffnet werden. Dies erfolgt durch Öffnen des Drehventils 12a, so dass Druckluft aus dem Druckluftbehälter 13a über das Ventil 36 in die Ventile 9a und 9b strömt. Bei leerem oder nicht voll aufgefülltem Behälter werden die Anschlüsse lOa des Ventils 9a und lOb des Ventils 9b durch die Schwimmer offengehalten, so dass der Arbeitszylinder 6a unter Druck gesetzt wird und den Zulaufschieber 4a öffnet. Mit Rücksicht darauf, dass in diesem Zustand auf beiden Seiten des Ventilelementes 37 der gleiche Druck herrscht, steht das Ventilelement 37 in der Mittelstellung. Mit dem Einschalten der Pumpe 34 beginnt das Auffüllen. Nähert sich im Behälter in der einen der Kammern 31, 32 die Flüssigkeit dem zulässigen Flüssigkeitsstand, so wird das zu dieser Kammer gehörende Ventil 9a bzw. 9b durch Anheben des Schwimmers umgeschaltet und das Ventil würde in der zuvor bereits beschriebenen Weise den Arbeitszylinder 6a entlüften. Mit Rücksicht darauf, dass das zur Verhinderung des Uberlaufens dienende Ventil der anderen Kammer eventuell noch nicht umschalten konnte, könnte der Arbeitszylinder 6a aus dieser Richtung Druckluft erhalten. Zur Verhinderung dessen ist das Ventil 36 eingebaut Hat z.B. das Ventil 9a bereits umgeschaltet und würde demgemäss den Arbeitszylinder 6a entlüften, ohne dass jedoch das Ventil 9b hierbei bereits umgeschaltet hat, ergibt sich folgende Situation: In dem Ventil 9a ist der Strömungsweg der Druckluft in Richtung zu dem Anschluss lla bereits verschlossen, so dass in dieser Richtung keine Druckluft aus dem Druckluftbehälter 13a strömen kann. Das Ventil 9b hat noch nicht umgeschaltet, so dass der Strömungsweg der Druckluft durch den Anschluss llb noch frei ist. Durch dieses Ventil würde demgemäss die Druckluft ununterbrochen strömen, so dass in dieser Stellung der Arbeitszylinder 6a gefüllt werden würde, wobei jedoch das diesen versorgende System durch das Ventil 9a bereits kontinuierlich entlüftet wird. Da an dem dem Ventil 9a zugeordneten Anschluss des Ventilelementes 37 des Ventils 36 keine Druckluft strömt, was jedoch an dem dem Ventil 9b zugeordneten Anschluss der Fall ist, ist der Druck an diesem letzteren Anschluss geringer. Sich in dieser Richtung verschiebend, sperrt das Ventilelement 37 den Weg der Druckluft auch in Richtung zum Ventil 9b ab. Dadurch wird die Luftversorgung des Arbeitszylinders 6a endgültig unterbunden. Der Zulaufschieber 4a wird infolge der Federbelastung erneut in den geschlossene Zustand verstellt und das Füllen des Behälters 30 wird unterbrochen. Mit dem Abstellen der Pumpe 34 und dem Verschliessen des Drehventils 12a ist der Füllvorgang abgeschlossen. Aus den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zu ersehen, dass die erfindungsgemäss Vorrichtung ein Überfüllen des Behälters mit voller Sicherheit verhindert, und darüberhinausgehend bei Ausfall der Druckluftversorgung ein Füllen von vornherein verhindert bzw., wenn damit bereits begonnen wurde, den Füllvorgang unterbricht.

Claims: Patentansprüche 1. Vorrichtung zur automatischen Verhinderung des Überfül lens von flüssigkeitsbehältern, insbesondere für Flüs sigkeitstransportfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass in das Füllrohrsystem (2) des Flüssigkeitsbehälters (1) ein mittels einer Feder -(5) in der Schliessstellung gehaltenes Absperrelement (4) eingebaut ist, an dessen Uffnerelement der Kolben (7) eines pneumatischen Ar beitszylinders (6) angeschlossen ist, der an eine Druck luftquelle (13) über ein Zweistellungs-Dreiweqeventil (9) angeschlossen ist, dessen Betätigungselement mit ei nem im Flüssigkeitsbehälter (1) befindlichen, den Flüs sigkeitsstand wahrnehmenden Fühlerelement (18) in einer Zwangsverbindung steht. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für zwei durch ein gemein sames Füllrohrsystem (33) gleichzeitig füllbare Flüs sigkeitsbehälter (31,32), dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Absperrelement (4a) in dem Füllrohrsystem (33) angeordnet ist, dass beide Flüssigkeitsbehälter (31,32) mit jeweils einem Zweistellungs-Dreiwegeventil (9a,9b) ausgerüstet sind, das mit dem zugeordneten Flüssigkeits- standfühlerelement in Zwangsverbindung steht, und dass die Dreiwegeventile (9a,9b) über ein mit positiver Rück kopplung und mit drei Stellungen ausgeführtes Dreiwege ventil (36) miteinander und mit der Druckluftquelle (13a) verbunden sind.

Inventors: HARANGOZO, FERENC, DIPL.-ING., HEGYI, FERENC, JURANICS, GEZA, TOROCSIK, LASZLO, DIPL.-ING., Juranics, Géza, Törocsik, László, Dipl.-Ing.
Applicants: CSEPEL AUTOGYAR
Application year: 1983
Main classification: B67D5
IPC codes: B67D7