(19)
(11) EP 1 431 155 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
23.06.2004  Patentblatt  2004/26

(21) Anmeldenummer: 03025714.1

(22) Anmeldetag:  07.11.2003
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B61C 17/02, B60K 15/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK

(30) Priorität: 18.12.2002 DE 10259637

(71) Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Treutler, Helmut
    47804 Krefeld (DE)

   


(54) Schienenfahrzeug mit Dieselantrieb, isbesondere Triebwagen zur Personenbeförderung, mit einer Einrichtug für das Druckbetanken des Kraftstoffbehälters


(57) Ein Schienenfahrzeug mit Dieselantrieb, insbesondere ein Triebwagen zur Personenbeförderung, hat eine Einrichtung für das Druckbetanken des Kraftstoffbehälters (1), die eine am Einfüllstutzen (2) des Kraftstoffbehälters (1) angeordnete Trockenkupplung (3) für das Anschließen eines Betankungsschlauches, ein Ventil für das Be- und Entlüften (4) des Kraftstoffbehälters (1) und einen Grenzwertgeber (5) aufweist. Im Normalfall wird über den Grenzwertgeber (5) bei Erreichen eines definierten Füllstandes eine im Bereich der Tankstelle befindliche Förderpumpe abgeschaltet. Um den Vorgang des Druckbetankens derart abzusichern, dass bei einem Versagen des Grenzwertgebers (5) kein Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (1) austreten kann und der Kraftstoffbehälter (1) vor unzulässig hohem Druck wirksam geschützt ist, wird dem Kraftstoffbehälter (1) im Bereich seiner Einfüllöffnung ein Überfüllsicherungsventil (6) mit einer Schwimmereinheit (7) zugeordnet. Diese Schwimmereinheit (7) löst bei Erreichen des definierten Füllstandes einen Mechanismus aus, der durch den sich im Betankungsschlauch über den normalen Einfülldruck des Kraftstoffes hinaus aufbauenden Druck die Einfüllöffnung verschließt und dadurch ein weiteres Befüllen des Kraftstoffbehälters (1) verhindert.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit Dieselantrieb, insbesondere Triebwagen zur Personenbeförderung, mit einer Einrichtung für das Druckbetanken des Kraftstoffbehälters, wobei diese Einrichtung eine am Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters angeordnete Trockenkupplung für das Anschließen eines Betankungsschlauches, ein Ventil für das Beund Entlüften des Kraftstoffbehälters und einen Grenzwertgeber aufweist, über den bei Erreichen eines definierten Füllstandes eine im Bereich der Tankstelle befindliche Förderpumpe abgeschaltet wird.

[0002] Es ist allgemein üblich, einen Kraftstoffbehälter mittels einer manuell bedienbaren Zapfpistole zu befüllen, die in den Einfüllstutzen hineinragt. Die durch einfließenden Kraftstoff verdrängte Luft kann durch den Freiraum entweichen, der zwischen der Zapfpistole und dem Einfüllstutzen besteht. Durch den im Normalfall intakten Grenzwertgeber wird die Förderpumpe abgeschaltet, sobald der Kraftstoff das dem Regelfüllstand entsprechende Niveau erreicht. Bei einem Versagen des Grenzwertgebers kann Kraftstoff aus dem Einfüllstutzen austreten und die Umwelt verunreinigen.

[0003] Für ein beschleunigtes und leckagefreies Einfüllen des Kraftstoffs in den Behälter gehört das Druckbetanken zum Stand der Technik, bei dem eine Trockenkupplung eingesetzt wird, die über einen Bajonettverschluss die Verbindung zwischen dem Schlauch der Tankstelle und dem Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters herstellt. Zum Kuppeln wird das in der Regel schlauchseitige Mutterteil der Trockenkupplung auf das fahrzeugseitige Vaterteil aufgesetzt und im Uhrzeigersinn gedreht, bis die beiden Teile mechanisch fest verbunden sind.

[0004] Durch weiteres Drehen des Mutterteils wird das Öffnen einer Ventilanordnung innerhalb der Trockenkupplung bewirkt, so dass der Durchfluss freigegeben ist. Bei einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn wird der Durchfluss wieder gesperrt und die beiden Teile der Trockenkupplung können getrennt werden. Um bei dem Druckbetanken die Luft aus dem Kraftstoffbehälter abzuführen, ist ein Ventil vorgesehen, das auch dem Belüften des Behälters dient. Solche selbsttätig arbeitenden Be- und Entlüftungsventile sind bekannt, beispielsweise aus Prospektunterlagen der Firma Siebeck-Bitter GmbH, DE-40878 Ratingen (siehe im Internet http://www.siebeck-bitter.de → Branchenlösungen → Straßen- und Schienenfahrzeuge → Be- und Entlüftungsventil Typ B 40.20 BE). Falls der Grenzwertgeber versagt, wird der Kraftstoffbehälter über den Regelfüllstand hinaus gefüllt bis keine Luft mehr im Kraftstoffbehälter enthalten ist. Weil das Be- und Entlüftungsventil zwar Luft abführen kann, jedoch nur einen kleineren Teil der beim Druckbetanken einfließenden Menge an Kraftstoff, besteht die Gefahr, dass sich im Kraftstoffbehälter ein unzulässig hoher Druck aufbaut, der letztlich zu einer Zerstörung des Behälters führen kann. In das Be- und Entlüftungsventil ist im übrigen eine Kippsicherung integriert, die bei einem Unfall ein Austreten von Kraftstoff aus dem Behälter des möglicherweise umgestürzten Fahrzeuges verhindert.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schienenfahrzeug mit den gattungsgemäßen Merkmalen den Vorgang des Druckbetankens derart abzusichern, dass bei einem Versagen des Grenzwertgebers kein Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter austreten kann und der Kraftstoffbehälter vor unzulässig hohem Druck wirksam geschützt ist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Kraftstoffbehälter im Bereich seiner Einfüllöffnung ein Überfüllsicherungsventil mit einer Schwimmereinheit zugeordnet ist, wobei die Schwimmereinheit bei Erreichen des definierten Füllstandes einen Mechanismus auslöst, der durch den sich im Betankungsschlauch über den normalen Einfülldruck des Kraftstoffes hinaus aufbauenden Druck die Einfüllöffnung verschließt und dadurch ein weiteres Befüllen des Kraftstoffbehälters verhindert.

[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0008] Im weiteren wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung jeweils prinzipartig dargestellt sind.

[0009] Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffbehälter 1 mit einem an seiner Oberseite angebrachten Einfüllstutzen 2, der ein Vaterteil einer Trockenkupplung 3 für das Anschließen eines Betankungsschlauches aufweist. Der Kraftstoffbehälter 1 hat ein Be- und Entlüftungsventil 4 sowie einen Grenzwertgeber 5. Über den Grenzwertgeber 5 wird im Normalfall bei Erreichen eines definierten Füllstandes eine im Bereich der Tankstelle befindliche Förderpumpe abgeschaltet. Im Bereich der Einfüllöffnung ragt ein Überfüllsicherungsventil 6 in den Kraftstoffbehälter 1 hinein, das durch eine ebenfalls im Kraftstoffbehälter angeordnete Schwimmereinheit 7 gesteuert wird. Die Schwimmereinheit 7 löst einen Mechanismus aus, der durch den sich im Betankungsschlauch über den normalen Einfülldruck des Kraftstoffes hinaus aufbauenden Druck die Einfüllöffnung verschließt und dadurch ein weiteres Befüllen des Kraftstoffbehälters 1 verhindert. Im Kraftstoffbehälter 1 kann also kein Druckanstieg entstehen. Andererseits kann durch die verschlossene Einfüllöffnung kein Kraftstoff austreten und in die Umwelt gelangen.

[0010] Unterschiedlich zu der Anordnung nach Fig. 1 ist in Fig. 2 ein Kraftstoffbehälter 1 dargestellt, bei dem das Überfüllsicherungsventil 6 und die Schwimmereinheit 7 vollständig innerhalb des Einfüllstutzens 2 des Kraftstoffbehälters 1 untergebracht sind.

[0011] Eine Gestaltungsmöglichkeit für das Überfüllsicherungsventil 6 besteht darin, in einem Gehäuse einen konischen Kolben anzuordnen, der durch eine Druckfeder beaufschlagt wird und seitliche Öffnungen des Gehäuses verschließt. Bei dem Betanken wird der Kolben durch den Druck des strömenden Kraftstoffs gegen die Kraft der Feder verlagert und gibt dann die seitlichen Öffnungen des Gehäuses für den Kraftstoff frei. Ein geringer Teil des Kraftstoffs fließt durch eine kleinere zentrale Bohrung des Kolbens und weiter durch eine rohrförmig ausgebildete Schwimmerstange der Schwimmereinheit 7 in den Kraftstoffbehälter 1. Wenn der Kraftstoffpegel im Behälter 1 einen Schwimmerkörper der Schwimmereinheit 7 erreicht, so schwimmt dieser auf und nimmt die Schwimmerstange mit. Die Schwimmerstange verschließt dann eine in einem Gehäuseverschluss enthaltene horizontale Bohrung. Dann kann der geringe Teil des Kraftstoffs, der sonst durch die zentrale Bohrung des Kolbens strömt, nicht mehr abfließen. Unter dem Kolben baut sich ein Druck auf. Unterstützt durch die Feder sowie durch das Flächenverhältnis Oberseite/Unterseite des Kolbens wird der Kolben vom Kraftstoffdruck angehoben und verschließt die seitlichen Öffnungen des Gehäuses, so dass ein weiteres Befüllen des Kraftstoffbehälters 1 unmöglich ist.


Ansprüche

1. Schienenfahrzeug mit Dieselantrieb, insbesondere Triebwagen zur Personenbeförderung, mit einer Einrichtung für das Druckbetanken des Kraftstoffbehälters (1), wobei diese Einrichtung eine am Einfüllstutzen (2) des Kraftstoffbehälters (1) angeordnete Trockenkupplung (3) für das Anschließen eines Betankungsschlauches, ein Ventil für das Be- und Entlüften (4) des Kraftstoffbehälters (1) und einen Grenzwertgeber (5) aufweist, über den bei Erreichen eines definierten Füllstandes eine im Bereich der Tankstelle befindliche Förderpumpe abgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Kraftstoffbehälter (1) im Bereich seiner Einfüllöffnung ein Überfüllsicherungsventil (6) mit einer Schwimmereinheit (7) zugeordnet ist, wobei die Schwimmereinheit (7) bei Erreichen des definierten Füllstandes einen Mechanismus auslöst, der durch den sich im Betankungsschlauch über den normalen Einfülldruck des Kraftstoffes hinaus aufbauenden Druck die Einfüllöffnung verschließt und dadurch ein weiteres Befüllen des Kraftstoffbehälters (1) verhindert.
 
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Überfüllsicherungsventil (6) und die Schwimmereinheit (7) innerhalb des Kraftstoffbehälters (1) angeordnet sind.
 
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Überfüllsicherungsventil (6) und die Schwimmereinheit (7) innerhalb des Einfüllstutzens (2) des Kraftstoffbehälters (1) untergebracht sind.
 




Zeichnung







Recherchenbericht