Tank mit oben angeordneter Befüll- und Entleereinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Tank mit oben angeordneter Befüll- und Entleereinrichtung, vorzugsweise für Kesselwagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllrohr (4) gasdicht mit einem oben angeordneten, gasdichten Befüll- und Entleerstutzen (8) in den Tank ragt und sich am unteren Ende des Füllrohres (4) ein Diffusor (6) und Rohraustrittsöffnungen (7) befindet. Weiterhin ist am Tank mindestens eine Vorrichtung zur Be- und Entlüftung angeordnet. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Tanks von Kesselwagen nachrüstbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung beschreibt einen Tank mit oben angeordneter Befüll- und Entleereinrichtung.

[0002] Die Erfindung ist geeignet für Tanks, insbesondere für Kesselwagen, in denen Flüssigkeiten transportiert werden. Kesselwagen, bei denen die Flüssigkeiten von oben über den Dom in den Tank eingebracht oder entnommen werden, sind mit den wesentlichen Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachrüstbar.

[0003] Nach dem Stand der Technik werden Tanks von Kesselwagen, insbesondere solche für leichte Mineralölprodukte in der Regel von oben befüllt. Als Einfüllöffnung dient der Dom. Die Füllanlagen sind entweder mit schwenkbaren Füllschläuchen, Füllarmen oder mit motorisch verfahrbahren Einrohr-Füllanlagen ausgerüstet. Bei dieser Möglichkeit, die Tanks zu befüllen, gelangen flüchtige organische Bestandteile der Kraftstoffe in die Umgebung des Kesselwagens, was gefährlich, umweltschädlich und nach neueren internationalen Bestimmungen nicht zulässig ist.

[0004] Eine andere Möglichkeit zum Befüllen von Kesselwagen ist das Befüllen mit Einfüllstutzen, die sich am Kesselwagen unten befinden. Dieser Stand der Technik ist beispielsweise in der deutschen Norm DIN 26 025 vom April 1984 beschrieben. Mit dieser Möglichkeit lassen sich die oben genannten Nachteile beseitigen. Durch die dafür erforderliche Umrüstung der Füllanlagen werden aber sehr hohe Investitionen benötigt.

[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und ein Befüllen und Entleeren der Tanks von oben erlaubt, wobei weitestgehend auf vorhandene Befüll- und Entleereinrichtungen zurückgegriffen werden soll.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruches gelöst.

[0007] Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß herkömmliche Kesselwagen, bei denen als Einfüllöffnung der Dom diente, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachrüstbar sind, so daß die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.

[0008] Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung ragt ein Füllrohr mit einem oben angeordneten, gasdichten Befüll- und Entleerstutzen in den Tank. Am unteren Ende des Füllrohres befindet sich ein Diffusor mit Austrittsöffnungen, der verhindert, daß die einzufüllende Flüssigkeit strömungstechnisch ungünstig und mit zu hoher Eintrittsgeschwindigkeit auf die Tanksole prallt. Vorteilhaft ist es, die Austrittsöffnungen des Diffusors seitlich anzuordnen. Der freie Querschnitt aller Austrittsöffnungen sollte mindestens gleich dem Querschnitt des Füllrohres sein. Die Formen der Austrittsöffnungen sind frei wählbar. Aus fertigungstechnischen Gründen sind Langlöcher vorteilhaft.

[0009] Als günstig hat es sich erwiesen, wenn der Diffusor einen Winkel zwischen 90 und 120 Grad aufweist. Der Diffusor kann auch eine von der Kegelform abweichende Form aufweisen, beispielsweise eine ellipsoide Form.

[0010] Die Befüll- und Entleereinrichtung kann sich an beliebiger Stelle oben am Tank befinden, allerdings bietet es sich bei Kesselwagen mit Dom an, diese Vorrichtung auf den Dom des Tankes aufzusetzen. Befindet sich die Befüll- und Entleereinrichtung an einer anderen Stelle des Tankes, so ist der Dom als Befahröffnung nutzbar. Das kann auch geschehen, indem die erfindungsgemäße Vorrichtung aus dem Dom entfernt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so auf den Dom aufzusetzen, daß ein gasdichter Abschluß besteht. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, das gerade Füllrohr mittig des Tankes anzuordnen. Soll eine möglichst vollständige Entleerung des Tankes mittels der Vorrichtung erreicht werden, ist es vorteilhaft, wenn sich unter dem Füllrohr in der Tanksohle eine Vertiefung befindet. Weiterhin ist es vorteilhaft, mindestens eine Vorrichtung zur Be- und Entlüftung des Tankes anzuordnen.

[0011] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich Vorrichtungen zur Messung und/oder Regelung des Füllstandes im oder am Tank befinden.

[0012] Im weiteren wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und sechs Figuren erläutert. Die Figuren zeigen:

Figur 1:

Kesselwagen mit erfindungsgemäßer Füll- und Entleereinrichtung im Dom angeordnet.

Figur 2:

Tank mit Mannloch und Füll- und Entleereinrichtung sowie Meßanordnungen zur Messung des Füllstandes.

Figur 3:

Einzelheit Z aus Figur 1 in geschnittener Darstellung, oberer Teil der erfindungsgemäßen Füll- und Entleereinrichtung.

Figur 4:

Einzelheit Y aus Figur 2 in geschnittener Darstellung, unterer Teil der erfindungsgemäßen Füll- und Entleereinrichtung.

Figur 5:

Kupplungsteil der Füllvorrichtung in Seitenansicht.

Figur 6:

Kupplungsteil der Füllvorrichtung in Draufsicht.

[0013] Die Figur 1 zeigt einen Kesselwagen mit einem Tank 1 mit erfindungsgemäßer Füll- und Entleereinrichtung, deren Füllrohr 4 im Dom 2 angeordnet ist. Die Einzelheiten des Domes 2 aus Figur 1 sind in Figur 3 dargestellt. Der Dom 2 wurde dabei mit einem Spezialdomdeckel 3 verschlossen, in dem sich ein Füllrohr 4 befindet, an dessen oberen Ende sich ein Füll- und Entleerstutzen 8 befindet. Zum Verschließen des Domdeckels 2 mit dem Spezialdomdeckel 3 finden vier Klappschrauben 4 Anwendung. Am unteren Ende des Füllrohres 4 befindet sich ein Diffusor 6, der einen Winkel 18 aufweist, wobei der Winkel auf die einzufüllende Flüssigkeit und ihr strömungstechnisches Verhalten abgestimmt ist. Zum Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Füllrohr 4 sind Öffnungen 14 im Füllrohr 4 vorgesehen. In dem in Figur 4 dargestellten Fall stellen diese Öffnungen 14 Langlöcher dar. Um den Tank 1 zu befüllen beziehungsweise zu entleeren, wird an den Füll- und Entleerstutzen 8 das Kupplungsteil 16 der Füllvorrichtung angeschlossen und fest gekoppelt. Die Figuren 5 und 6 zeigen das Kupplungsteil der anlagenseitigen Füllvorrichtung in verschiedenen Ansichten, wobei zum günstigen Handhaben des Kupplungsteiles mit Schlauch ein Liftloop 15 angeordnet ist.

[0014] Die Figur 2 zeigt einen Tank 1 mit Dom, der als Mannloch dient und einem Füllrohr 4, was unmittelbar daneben angeordnet ist. Um ein vollständiges Entleeren des Tankes 1 durchführen zu können, befindet sich in der Tanksohle 5 eine Vertiefung, in die das Füllrohr 4 hineinragt. Um prüfen zu können, ob der Entleervorgang abgeschlossen ist, wurde an dieser Stelle des Tankes eine Sonde zur Restmengenmessung 10 angeordnet. Weiterhin befinden sich am Tank eine Sonde zur Regelabschaltung 11, eine Übertüllsicherung 12 und Gaspendelstutzen 9. Mit diesen Vorrichtungen entspricht der erfindungsgemäße Kesselwagen internationalen Vorschriften und Normen.

[0015] Soll ein Befüllen des Kesselwagens vorgenommen werden, so wird zuerst der Verschluß der Trockenkupplung mit Flammensperre abgenommen und danach der Gaspendelstutzen 9 mit Schlauch oder Schwenkarm der Füllanlage. Beim Einkuppeln beider Teile werden die innenliegenden Schließkegel beider Kupplungsteile automatisch geöffnet, wodurch ein Druckausgleich zwischen Kessel 1 und dieser Anlage erfolgt. Wichtig ist es, beim Be- und Entladen diese Gaspendelverbindung zuerst herzustellen.

[0016] Danach wird an der Trockenkupplung des Füll- und Entleerstutzens 8 das Kupplungsteil 16 der Füll- oder Entleervorrichtung mit Schlauch, Schwenkarm oder Füllarm angeschlossen. Beim Einkuppeln beider Teile werden die innenliegenden Schließkegel beider Kupplungsteile automatisch geöffnet, wonach das Befüllen oder Entleeren des Wagens erfolgen kann. Dieses System arbeitet völlig geschlossen, es entfällt das Entspannen des Tankes 1 in die Atmosphäre mittels Öffnen des Domdeckels. Auch die herkömmliche Zwangsbelüftung und Gaspendelung entfällt. Der Domdeckel braucht außer zu Inspektionszwecken nicht geöffnet zu werden. In vorteilhafter Weise wurden Überwachungselemente 11, 12, 10 installiert, so daß Kontrollen durch Personal eingeschränkt werden können. Mit Hilfe dieser Überwachungselemente kann bei gefülltem oder entleertem Tank das Aggregat zur Befüllung oder zur Entleerung automatisch freigegeben beziehungsweise abgeschaltet werden.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

[0017] 

1

Tank

2

Dom

3

Spezial-Domdeckel

4

Füllrohr

5

Tanksohle

6

Diffusor

7

Rohraustrittsöffnung

8

Füll- und Entleerstutzen/Trockenkupplung mit Verschluß

9

Gaspendelstutzen/Trockenkupplung mit Flammensperre und Verschluß

10

Sonde zur Restmengenmessung

11

Sonde zur Regelabschaltung

12

Überfüllsicherung

13

Klappschraube

14

Öffnung (Schlitze) am Füllrohr unten

15

Liftloop am Kupplungsteil

16

Kupplungsteil der anlagenseitigen Füllvorrichtung

18

Diffusorwinkel

Ansprüche

1. Tank mit oben angeordneter Befüll- und Entleereinrichtung, vorzugsweise für Kesselwagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllrohr (4) gasdicht mit einem oben angeordneten, gasdichten Befüll- und Entleerstutzen (8) in den Tank (1) ragt und sich am unteren Ende des Füllrohres (4) ein Diffusor (6) und Rohraustrittsöffnungen (7) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (6) einen Winkel (18) zwischen 90 und 120 Grad auweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befüll- und Entleereinrichtung auf dem Dom (2) des Tankes (1) aufgesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Tank (1) eine Befahrungsöffnung befindet.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (4) gerade ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (4) über die Länge des Tankes (1) mittig angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich senkrecht unter dem Füllrohr (4) in der Tanksohle (5) eine Vertiefung angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Tank (1) mindestens eine Vorrichtung (9) zur Be- und Entlüftung angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Tank (1) Vorrichtungen (10, 11, 12) zur Messung oder/und Regelungen des Füllstandes vorhanden sind.

Zeichnung