[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Befülleinrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Befülleinrichtungen zum Befüllen transportierbarer Behältnisse sind in den unterschiedlichsten
Formen an sich bekannt. Sie sind beispielsweise über eine flexible Verbindungsleitung
an eine ortsfeste Zuleitung angeschlossen und einer manuellen Führung bzw. Handhabung
zugänglich. Entsprechend der Art des jeweiligen flüssigen Füllgutes, insbesondere
dem Ausmaß der von diesem ausgehenden Umweltgefährdung und möglichen Schadwirkungen
müssen besondere Sicherheitsvorkehrungen und sonstige Maßnahmen getroffen werden,
um ein unkontrolliertes Austreten des Füllgutes aus den genannten Leitungen in die
Umgebung zu verhindern und um jegliche Beeinträchtigungen der Umwelt, die von dem
Befüllvorgang ausgehen, zu verhindern. Letzteres betrifft z.B. ein kontrolliertes
Abführen der beim Befüllen eines Behälters anfallenden Abluft bzw. Abgase, beispielsweise
mittels einer ständig unter einem gewissen Unterdruck stehenden Abgasentsorgungsanlage.
Ein unkontrolliertes Austreten des Füllgutes in die Umgebung kann in vielfältiger
Form als Folge von Fehlbedienungen oder auch des nicht ordnungsgemäßen Zustands der
Verbindung der Befülleinrichtung mit dem jeweiligen Behältnis eintreten.
[0003] Die bisher bekannten Befülleinrichtungen können als nicht hinreichend betriebssicher
angesehen werden und sind nicht geeignet, um die von einem menschlichen Fehlverhalten
ausgehenden Risiken zu eliminieren. Außerdem werden - wie im Falle der an sich bekannten
Überfüllsicherungen - häufig nur Teilaspekte der bei der Handhabung umweltgefährdender
Flüssigkeiten, insbesondere beim Befüllen transportierbarer Behältnisse, bestehenden
Sicherheitsprobleme erfaßt.
[0004] Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Befülleinrichtung der eingangs bezeichneten
Gattung dahingehend auszugestalten, daß in einfacher und wirtschaftlicher Weise ein
sicherer, insbesondere mögliche Fehlverhaltensweisen bei der Bedienung berücksichtigender
Betrieb ermöglicht wird. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Befülleinrichtung
durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
[0005] Erfindungswesentlich ist somit, daß ein das Füllrohr verschließendes Ventil in Abhängigkeit
vom Befestigungszustand der Befülleinrichtung an einem Behältnis wie z.B. einem Tankbehälter
betätigt wird. In dem Fall, in dem somit die Befülleinrichtung nicht hinreichend mit
dem Einlaufrohr oder einer sonstigen Einrichtung des Tankbehälters gekuppelt ist,
kann ein Füllgutfluß nicht eingeleitet werden, da dieser durch das genannte Ventil
zwangsläufig unterbunden wird. Die Befülleinrichtung bildet das Endglied einer beispielsweise
flexiblen Leitung, z.B. eines Schlauches, der seinerseits an eine ortsfeste Befüllanlage,
an deren Endpunkt Zähler, Absperrventile oder dergleichen angeordnet sind, angeschlossen
ist. Durch das genannte Ventil wird gleichzeitig verhindert, daß bei einer von einem
Tankbehälter gelösten Befülleinrichtung die restliche, in der flexiblen Leitung befindliche
Flüssigkeitsmenge unkontrolliert austritt, die genannte Leitung somit leerläuft.
Bei der erfindungsgemäßen Befülleinrichtung haben somit menschliche Fehlverhaltensweisen,
die auf ein unbeabsichtigtes Auslösen eines Befüllvorgangs hinauslaufen, keinerlei
Schadwirkungen. Die konstruktive Ausbildung des Ventils, insbesondere dessen funktionelle
Verknüpfung mit der Befestigung der Befülleinrichtung an der Verschlußöffnung des
Tankbehälters kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Wesentlich ist insoweit
lediglich, daß das Ventil erst öffnet, nachdem eine zuverlässige Kupplung zwischen
der Befülleinrichtung und dem Tankbehälter zustande gekommen ist.
[0006] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 umfaßt die erfindungsgemäße Befülleinrichtung
auch ein Entlüftungsventil, das in Abhängigkeit von dem Befestigungszustand automatisiert
betätigt wird. Hierbei wird auch das Entlüftungsventil erst dann geöffnet, wenn eine
einwandfreie Kupplung mit dem jeweiligen Tankbehälter zustandegekommen ist. Dieser
Gesichtspunkt ist von großer Bedeutung bei Abgas- bzw. Abluftentsorgungsanlagen,
deren Rohrleitungsnetz ständig unter einem gewissen Unterdruck steht. Indem das Entlüftungsventil
erst dann öffnet, nachdem die Kupplung mit dem Tankbehälter zustandegekommen ist,
wird ein unnötiges Ansaugen von Falschluft verhindert, so daß die zu entsorgende Abgasmenge
auf die Gasmenge beschränkt ist, die aus dem jeweiligen Tankbe hälter als Folge des
Befüllvorgangs tatsächlich verdrängt wird. Durch diese Art der Ansteuerung des Entlüftungsventils
wird somit in erheblicher Weise zu einem wirtschaftlichen Betrieb einer Abgasentsorgungsanlage
beigetragen. Es ist auf diese Weise die erfindungsgemäße Befülleinrichtung insbesondere
für einen wirtschaftlichen Betrieb großer, automatisiert betriebener, Abluftentsorgungsanlagen
beinhaltender Befüllanlagen geeignet. Bei Gaspendelbetrieb wird der Fremdlufteinbruch
bzw. Gasaustritt ebenfalls auf ein Mindestmaß beschränkt.
[0007] Schließlich kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 noch ein Schalter vorgesehen
sein, der ebenfalls durch den Befestigungszustand der Befülleinrichtung betätigt wird.
Dieser Schalter kann grundsätzlich ein elektrisches, jedoch auch ein pneumatisches
oder sonstiges Ausgangssignal erzeugen, welches den Befestigungszustand der Befülleinrichtung
anzeigt und zu internen und externen, innerhalb einer Befüllanlage erforderlichen
Steuerungsvorgängen und Verriegelungen benutzt wird. Beispielsweise kann auf diese
Weise verhindert werden, daß es im Falle eines nicht ordnungsgemäßen Ankuppelns der
Befestigungseinrichtung an den Tankbehälter zu einem Druckaufbau in der jeweiligen
flexiblen Verbindungsleitung kommt. Der Schalter kann jedoch in beliebiger Weise
auch in komplexere Überwachungssysteme integriert sein, für deren Betrieb ein den
Befestigungszustand der Befülleinrichtung anzeigendes Signal erforderlich bzw. zweckmäßig
ist.
[0008] Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 wird die zur Betätigung der genannten Ventile
sowie des Schalters erforderliche Schaltbewegung aus der axialen Relativbewegung
zweier, koaxial ineinander geführter Muffenteile abgeleitet, von denen das eine mit
dem Füllrohr in fester Verbindung steht.
[0009] Eingeleitet wird die Verschiebebewegung der Muffenteile durch einen Verschraubungsvorgang,
der beispielsweise mittels einer, das eine der beiden Muffenteile außenseitig umgreifenden
Überwurfmutter durchgeführt wird, welch letztere mit einem, das Spundloch eines Tankbehälters
überdeckenden Rohrstutzen verschraubt wird. Es werden somit die Schaltbewegungen aus
der, einer definierten Verschraubung entsprechenden axialen Verschiebung der Muffenteile
zueinander abgeleitet.
[0010] Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 ist das Entlüftungsventil baulich mit
den genannten Muffenteilen zusammengefaßt, woraus sich eine besondere einfache Konstruktion
ergibt. Die Muffenteile sind mittels eines Federelements in ihrer axialen Position
relativ zueinander elastisch fixiert und mit Hinblick auf ihr, dem Tankbehälter zugekehrtes
Ende offen ausgebildet. Das die Muffenteile durchdringende Füllrohr nimmt hierbei
lediglich einen Teil des Querschnitts der Muffenteile in Anspruch. An eine, an die
Bohrungen des jeweils äußeren Muffenteils anschließendes Abgasleitungsrohrstück kann
wiederum eine flexible Leitung, beispielsweise ein Schlauch angeschlossen werden,
der seinerseits das Verbindungsglied zu einer eine Abgasentsorgungsanlage umfassenden,
automatisiert arbeitenden Befüllanlage bildet.
[0011] Die Merkmale des Anspruchs 8 sind auf eine einfache konstruktive Umsetzung der Schaltbewegung
der Muffenteile zur Betätigung des am Ausgang des Füllrohres angeordneten Ventils
gerichtet. Die hier angeordnete Betätigungsstange stellt ein mechanisch sehr einfaches
und sehr robustes Bauteil zur Übertragung dieser Schaltbewegung dar.
[0012] Die Betätigung des Schalters gemäß dem Anspruch 9 kann in besonders einfacher Weise
über einen Betätigungsstift erfolgen, wobei der eigentliche Schalter derart angeordnet
ist, daß der Stift die Bewegung der Muffenteile relativ zueinander überträgt, und
zwar dahingehend, daß bei zuverlässiger Verschraubung der Befülleinrichtung mit dem
genannten Rohrstutzen der Schalter in eine, diesen Betriebszustand anzeigende Schaltposition
überführt wird. Grundsätzlich können jedoch auch andere Schaltprinzipien, z.B. Ventile,
mechanische oder berührungslose Schalter eingesetzt werden. Wesentlich ist lediglich,
daß eine eindeutige Erkennbarkeit des Verschraubungszustands gegeben und schaltungstechnisch
umsetzbar ist.
[0013] Schließlich kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 noch ein Füllstandssensor in
die Befülleinrichtung bauteilmäßig integriert sein. Das von der Befülleinrichtung
ausgangsseitig erzeugte, den Füllzustand des jeweiligen Tankbehälters anzeigende
Signal kann wiederum in beliebiger Weise in einem übergeordneten Meß- und Überwachungssystem
verwendet werden.
[0014] Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine vergrößerte Darstellung einer erfindungsgemäßen Befülleinrichtung im
Schnitt;
Fig. 2 ein erstes Anwendungsbeispiel der Befülleinrichtung;
Fig. 3 ein weiteres Anwendungsbeispiel der Befülleinrichtung;
Fig. 4 ein Anwendungsbeispiel der Befülleinrichtung mit Füllstandssensor und Überwachungsmöglichkeit
des Leitungszustandes;
Fig. 5 ein Anwendungsbeispiel einer Befülleinrichtung in Verbindung mit einer, einem
Tankbehälter zugeordneten Waage;
Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel einer Befülleinrichtung mit Betätigung nach Art einer
bauteilmäßig integrierten Zapfpistole.
[0015] Mit 1 ist in Fig. 1 die Befülleinrichtung in ihrer Gesamtheit bezeichnet. Sie ist
in der gezeigten Darstellung auf den Rohrstutzen 2 des Spundlochs 3 eines im übrigen
nicht gezeigten Tankbehälters aufgeschraubt. Sie weist einen rohrförmigen, der Führung
eines flüssigen Mediums dienenden Grundkörper bzw. Füllrohr 4 auf, das mit seinem
einen Ende in den Tankbehälter hineinragt und an seinem anderen Ende mit Anschlußarmaturen,
die in ihrer Gesamtheit mit 5 bezeichnet sind, zur isolierten (Fig. 4) Ankupplung
eines Verbindungsschlauches, -rohres oder dergleichen dienen.
[0016] Das Füllrohr 4 ist in ein Muffenteil 6 eingesteckt, welches auf seinem, dem Rohrstutzen
2 zugekehrten Ende mit einem sich radial nach außen erstreckenden Ringflansch 7 versehen
ist, der zum Aufliegen auf dem Rohrstutzen 2 bestimmt ist. Das Muffenteil 6 ist auf
seinem dem Ringflansch 7 abgekehrten Ende durch ein Bodenteil 8 verschlossen, welch
letzteres von dem Füllrohr 4 durch drungen wird. Das Bodenteil 8 ist als ebene Scheibe
ausgebildet.
[0017] Mit 9 ist ein weiteres Muffenteil bezeichnet, welches das Muffenteil 6 koaxial umgibt
und gegenüber letzterem gleitfähig angeordnet ist. Das Muffenteil 9 ist an seinem,
dem Spundloch 3 zugekehrten Ende mit einem Ringflansch 10 versehen und wird an seinem
anderen Ende durch ein Bodenteil abgeschlossen, in welches das Füllrohr 4 dichtend
eingesetzt ist.
[0018] Mit 12 ist ein das Muffenteil 9 außenseitig umgebender, an diesem anliegender Verstärkungsring
bezeichnet, welcher der Befestigung einer Abgasleitung 13 dient. Das der Befülleinrichtung
1 zugekehrte Ende dieser Abgasleitung 13 ist in eine Öffnung des Verstärkungsrings
12 eingeschweißt, wobei letztgenannte Öffnung ihrerseits mehrere Bohrungen 14 in der
Wandung des Muffenteils 9 überdeckt. Auf die Bedeutung dieser Bohrungen 14 wird im
folgenden noch näher eingegangen werden. Die Abgasleitung 13 ist wiederum mit isolierten
Anschlußarmaturen versehen, die hier in ihrer Gesamtheit mit 15 bezeichnet sind. Diese
Anschlußarmaturen 15 dienen der isolierten Ankupplung einer flexiblen Leitung, eines
Schlauches, einer Rohrleitung oder dergleichen gemäß Fig. 4. Beim Einsatz gemäß Fig.
2, 3, 5 und 6 können diese Anschlußarmaturen 5, 15 entfallen, wenn keine elektrische
Leitungsüberwachung erfolgt.
[0019] Mit 16 sind Stegbleche bezeichnet, die der Stabilisierung der Position der Abgasleitung
13 dienen und über Schweißungen mit der Abgasleitung 13 sowie dem Verstärkungsring
12 in Verbindung stehen.
[0020] Eine, das Muffenteil 9 außenseitig umgebende Überwurf mutter 17 ist an ihrem eine
Ende mit einem radial einwärts ragenden, zum Übergreifen des Ringflansches 10 bestimmten
Flansch 18 ausgerüstet und auf das Außengewinde 19 des Rohrstutzens 2 aufgeschraubt.
Zur Vereinfachung der manuellen Betätigung ist die Überwurfmutter 17 mit einer Reihe
von hier schematisch angedeuteten Handgriffen 68 oder dergleichen versehen, die an
der Überwurfmutter 17 außenseitig angeschweißt sind.
[0021] Mit 21 ist eine, das Füllrohr 4 außenseitig umgebende, einerseits an dem Bodenteil
8 des Muffenteils 6 und andererseits an dem Bodenteil 11 des Muffenteils 9 abgestützte
Schraubenfeder bezeichnet, durch welche der Ringflansch 10 unter mechanischer Vorspannung
elastisch gegen den Flansch 18 gepreßt wird. Durch Anziehen bzw. Lösen der Überwurfmutter
17 wird somit die Schraubenfeder 21 gespannt bzw. entspannt.
[0022] Mit 22 sind einige in der Seitenwandung des Muffenteils 6 befindliche Bohrungen bezeichnet,
die in der Nähe des Bodenteils 8 angebracht sind. Die Bohrungen 22 entsprechen in
ihren Abmessungen den Bohrungen 14 und sind relativ zu letzteren derart angeordnet,
daß durch axiale Verschiebung des Muffenteils 9 gegenüber dem Muffenteil 6 die Bohrungen
14 und 22 in eine zueinander fluchtende Anordnung bringbar sind. Die Bohrungen 14,
22 in Verbindung mit den entsprechenden Abschnitten der Muffenteile 6, 9 bilden ein
Entlüftungsventil 20, worauf im folgenden noch näher eingegangen werden wird.
[0023] Das Füllrohr 4 weist an seinem, dem Tankbehälter zugekehrten Ende einen erweiterten
Abschnitt 23 auf, dessen, dem Tankinneren zugekehrtes Ende durch ein Ventil 24 verschlossen
ist.
[0024] Das Ventil 24 weist einem kugelförmigen Sperrkörper 25 auf, der eine Ausströmöffnung
26 verschließt und an welchem eine Betätigungsstange 27 befestigt ist. Die Betätigungsstange
27 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Grundkörpers 4 und ist
mit ihrem Ende in dem Bodenteil 8 des Muffenteils 9 befestigt. Man erkennt hieraus,
daß ein Anziehen bzw. Lösen der Überwurfmutter 17 Relativbewegungen des Muffenteils
9 gegenüber dem Muffenteil 6 in Richtung der Pfeile 28 zur Folge hat, wodurch die
Ausströmöffnung 26 durch eine dementsprechende Bewegung des Sperrkörpers 25 geöffnet
bzw. geschlossen wird.
[0025] Mit 29 ist ein auf der dem Spundloch 3 abgekehrten Seite des Bodenteils 8 angebrachter
Betätigungsstift bezeichnet, der mit einem Schalter 30 zusammenwirkt, und zwar derart,
daß durch Bewegung des Bodenteils 8 und damit des Stiftes 29 in Richtung auf den Schalter
30 hin durch letzteren eine Schaltfunktion ausgeübt wird. Der dieser Schaltfunktion
zugeordnete Verschiebeweg des Stiftes 29 ist derart bemessen, daß diese Schaltfunktion,
auf deren Bedeutung im folgenden ebenfalls noch eingegangen werden wird, erst dann
ausgelöst wird, wenn durch hinreichendes Anziehen der Überwurfmutter 17 eine zuverlässige
Verschraubung der Befülleinrichtung mit dem Tankbehälter zustandegekommen ist. Der
Schalter 30 signalisiert somit die einwandfreie, insbesondere betriebssichere Ankupplung
der Befülleinrichtung an dem Tankbehälter und ist zu diesem Zweck mit Signalleitungen
versehen, die jedoch in Fig. 1 aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlichkeit nicht
wiedergegeben sind. Schließlich ist mit 31 ein in das Bodenteil 11 dichtend eingeschraubter
Füllstandssensor bezeichnet, der grundsätzlich auf beliebigen, beispielsweise elektrischen
oder pneumatischen Funktionsprinzipien beruhen kann. Das Kopfteil 32 dieses Füllstandssensors
31 ist mit entsprechenden Signalleitungen versehen, die jedoch in Fig. 1 ebenfalls
nicht wiedergegeben sind. Bei elektrischer Überwachung dienen die Isolier-Überwurfmuttern
62,63, die Dichtung 64, die metallischen Anschlüsse 65 mit den angeschweißten Befestigungsösen
66 als Signalleitung.
[0026] Man erkennt aus der vorangegangenen Darstellung, daß sich die erfindungsgemäße Befülleinrichtung
durch eine Reihe von besonderen Sicherheitsvorkehrungen auszeichnet, durch welche
Schadwirkungen als Folge von Fehlbedienungen oder sonstigen Fehlhandlungen in weitem
Maße vermeidbar sind. Die in Richtung des Pfeiles 32′ in die Befülleinrichtung eintretende
Flüssigkeit kann aus dieser erst dann austreten, wenn eine zuverlässige Verschraubung
mittels der Überwurfmutter 17 hergestellt ist, als deren Folge das Ventil 24 die Ausströmöffnung
26 freigibt, so daß die Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 33 in den Tankbehälter
einströmen kann. Es wird andererseits auch das oben bereits genannte, durch die Bohrungen
14, 22 gebildete Entlüftungsventil 20 nicht geöffnet, bevor diese Verschraubung hergestellt
ist. Schließlich kann ein weiteres, aus der Verschraubung abgeleitetes Signal über
den Schalter 30 an äußere Steuerungseinrichtungen weitergegeben werden. Eine unzureichende
Verschraubung wird somit durch den Schalter 30 erkannt und kann steuerungstechnisch
bereits innerhalb einer Befüllanlage zur Unterbindung eines Produktflusses benutzt
werden. Die Befülleinrichtung 1 stellt das Endglied beispielsweise eines flexiblen
Metallschlauches dar, dem wiederum ein Zähler sowie ein Absperrventil zugeordnet sind.
Das heißt der Innenraum des Füllrohres 4 kann vor der Verschraubung mit dem Rohrstutzen
des Spundlochs bereits mit Flüssigkeit gefüllt sein. Ein unkontrolliertes Austreten
derselben aus dem Füllrohr wird durch das Ventil 24 jedoch verhindert. Vergleichbares
gilt bei der Demontage der Befülleinrichtung 1 von einem Tankbehälter, nachdem mittels
des Füllstandssensors 31 der maximal zulässige Pegel innerhalb des Tankbehälters signalisiert
worden ist. Ein Lösen der Überwurfmutter 17 hat hierbei einen sofortigen Verschluß
des Ventils 24 zur Folge, so daß keine Gefahr eines unkontrollierten Austretens der
in dem Füllrohr sowie dem sich an die Anschlußarmaturen 5 anschließenden Metallschlauch
befindlichen restlichen Flüssigkeitsmenge besteht.
[0027] Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die zeichnerische Darstellung der Fig. 2 bis
6 erläutert, in welcher Weise die erfindungsgemäße Befülleinrichtung 1 mit sonstigen,
der sicheren Handhabung von Flüssigkeiten dienenden Funktionselementen zusammenwirkt.
Hierbei sind Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen, auch
übereinstimmend beziffert, so daß sich eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung
erübrigt.
[0028] Fig. 2 zeigt eine Befülleinrichtung 1, die auf den Rohrstutzen 2 eines Tankbehälters
34 aufgeschraubt ist. Eine flexible Leitung 35 verbindet die Anschlußarmatur 5 des
Füllrohres 4 mit einer beispielsweise ortsfesten Zuleitung 36, an deren Endpunkt ein
Zähler 37 sowie ein Schnellschlußventil 38 oder sonstiges Absperrorgan angeordnet
sind, welches durch den Zähler 37 betätigbar ist. Letztere Wirkverbindung ist durch
die gestrichelte Linie 39 angedeutet.
[0029] Grundsätzlich ist der Zähler 37 derart ausgebildet, daß an diesem eine definierte
Flüssigkeitsmenge einstellbar ist, nach deren Durchfluß selbsttätig das Schnellschlußventil
38 betätigt wird.
[0030] Mit 40 ist eine weitere flexible Leitung bezeichnet, die an die Anschlußarmatur 15
der Abgasleitung 13 angeschlossen ist und an eine beispielsweise ortsfeste, hier
zeichnerisch nur angedeutete Abgasentsorgungsanlage 41 angeschlossen ist. Die Abgasentsorgungsanlage
41 kann in üblicher Weise ausgebildet sein, so daß innerhalb der Leitung 40 ein bestimmter
Unterdruck ansteht.
[0031] Zur Einleitung des Befüllvorgangs des Tankbehälters 34 wird die über die Leitungen
40, 35 an die Zuleitung 36 bzw. die Abgasentsorgungsanlage 41 angeschlossene Befülleinrichtung
1 auf den Rohrstutzen 2 aufgesetzt und mittels der Überwurfmutter 17 verschraubt.
Sobald eine hinreichende Verschraubung erreicht ist, welches durch eine entsprechende
Verschiebung des Muffenteils 9 gegenüber dem inneren Muffenteil 6 signalisiert wird,
ergibt sich eine Öffnung des Ventils 24 sowie des der Abgasleitung 13 zugeordneten,
oben beschriebenen Entlüftungsventils. Anschließend wird an dem Zähler 37 die gewünschte
Flüssigkeitsmenge eingestellt und der Befüllvorgang durch Öffnen des Schnellschlußventils
38 eingeleitet. Der Befüllvorgang wird beendet, sobald die an dem Zähler 37 eingestellte,
in den Tankbehälter 34 einzubringende Flüssigkeitsmenge erreicht ist. Als Folge des
anschließenden Lösens der Überwurfmutter 17 werden das Ventil 24 und das genannte
Entlüftungsventil automatisch geschlossen. Die innerhalb der Leitung 35 sowie des
Füllrohres verbliebene restliche Flüssigkeitsmenge kann somit nicht unkontrolliert
austreten. Aufgrund der nunmehr geschlossenen Entlüftungsleitung wird die Abgasentsorgungsanlage
nicht mit dem überflüssigen Ansaugen von Luft belastet, so daß die zu entsorgende
Abluftmenge zwangsläufig auf ein notwendiges Mindestmaß begrenzt ist.
[0032] Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der
Fig. 2 im wesentlichen darin, daß hier das Schnellschlußventil 38 mit dem Schalter
30 über die Signalleitungen 67 dahingehend in Wirkverbindung steht, daß ein Auslösen
des Befüllvorgangs durch Öffnen des Schnellschlußventils 38 mittels der an dem Zähler
37 angebrachten Betätigungseinrichtung so lange verhindert wird, wie die Befülleinrichtung
mit dem Rohrstutzen 2 nicht hinreichend verschraubt ist. Auf diese Weise wird ein
Druckaufbau innerhalb der Leitung 35 bei nicht ordnungsgemäßem Anschluß der Befülleinrichtung
vermieden. Das Schnellschlußventil 38 wird im übrigen nach Erreichen der an dem Zähler
37 eingestellten Flüssigkeitsmenge durch diesen automatisch abgeschaltet. Die Wirkungsweise
des Ventils 24 sowie des Entlüftungsventils entspricht demjenigen des Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 2.
[0033] Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Befülleinrichtung mit einem
Füllstandsensor 31 ausgerüstet und in eine Anlage integriert ist, bei der besondere
Schutzvorkehrungen bezüglich auftretender statischer Elektrizität sowie eventuell
defekter Leitungen 35, 40 zusätzlich vorgesehen sind.
[0034] Die Leitung 35 ist an beiden Enden über elektrisch isolierende Schraub- und Flanschverbindungen
42, 43 an das Füllrohr 4 bzw. die Zuleitung 36 angeschlossen. Die Leitung 40 ist über
weitere elektrisch isolierende Schraub- und Flanschverbindungen 44,45 an die Abgasleitung
13 einerseits und die Abgasentsorgungsanlage 41 andererseits angeschlossen. Sowohl
die Leitung 35 als auch die Leitung 40 sind in an sich bekannter Weise elektrisch
leitfähig ausgebildet.
[0035] Mit 46 sind lediglich Widerstände bezeichnet, durch welche die Flanschverbindungen
42 - 45 elektrisch überbrückt werden, so daß ein Auftreten lokaler elektrostatischer
Elektrizität verhindert wird.
[0036] Mit 47 ist eine Steuerungseinrichtung bezeichnet, die in noch zu beschreibender Weise
mit einer Überwachungseinrichtung 48, einem Anzeigegerät 49 und dem Schnellschlußventil
38 oder einem sonstigen Absperrorgan in Wirkverbindung steht.
[0037] Mit 50 ist schließlich ein Betätigungsgerät bezeichnet, welches mit der Überwachungseinrichtung
in Verbindung steht.
[0038] Von der Überwachungseinrichtung 48 führt ein elektrischer Leitungszug 51 über einen
Notausschalter 52, die Leitung 35, eine elektrische Leitung 53, den Füllstandssensor
31, eine elektrische Leitung 54, den Schalter 30, eine weitere elektrische Leitung
55, die Leitung 40 und einen Leitungszug 56 zurück zu der Überwachungseinrichtung
48, durch welche dieser Stromkreis geschlossen wird.
[0039] Mit 57 ist schließlich ein Netzanschluß bezeichnet, an welchen die Überwachungseinrichtung
48 angeschlossen ist.
[0040] Der Füllstandssensor 31 weist hierbei als Meßfühler einen an sich bekannten Kaltleiter
auf, dessen Funktionsprinzip auf einer Widerstandsänderung bei Eintauchen in eine
kalte Flüssigkeit basiert. Zur Überwachung des Füllstands wird diesem letztgenannten
Stromkreis somit eine bestimmte Spannung aufgeprägt, wobei sich in Abhängigkeit von
dem Widerstand bzw. der Leitfähigkeit des Stromkreises ein bestimmter Strom einstellt,
aus dessen Messung die Erkennung von Störfällen abgeleitet wird.
[0041] Zum Gebrauch dieser Befülleinrichtung 1 gemäß Fig. 4 wird diese zunächst - wie oben
bereits dargestellt - mittels der Überwurfmutter 17 mit dem Rohrstutzen 2 des Tankbehälters
34 derart verschraubt, daß das Ventil 24 sowie das der Entlüftungsleitung 13 zugeordnete
Entlüftungsventil überhaupt geöffnet werden. Mit der Verschraubung ist gleichzeitig
auch ein Schließen des Schalters 30 verbunden. Bei dem über das Betätigungsgerät
50 eingeleiteten Befüllvorgang wird mittels der Überwachungseinrichtung 48 anhand
des oben beschriebenen Stromkreises zunächst der Zustand der Verbindungsleitungen
sowie der Füllstand des Tankbehälters 34 überprüft. Hierzu wird während eines definierten
Zeitintervalls die Leitfähigkeit bzw. der Widerstand innerhalb des genannten Stromkreises
gemessen. Ist beispielsweise eine der Leitungen 35, 40 defekt, liegt hier beispielsweise
ein Bruch oder eine Beschädigung vor, wird dies anhand der Widerstandsmessung sofort
erkannt. Liegt beispielsweise noch keine zuverlässige Verschraubung vor, wird dies
aufgrund des offenen Schalters 30 ebenfalls sofort erkannt. Ist schließlich versehentlich
die Befülleinrichtung 1 auf einem bereits gefüllten Tankbehälter 34 aufgeschraubt
worden, und zwar derart, daß der Kaltleiter-Meßfühler des Füllstandssensors in die
Flüssigkeit eintaucht, wird auch dies mittels der Überwachungseinrichtung sofort
erkannt. In allen diesen Störfällen ergeht ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung
47, so daß trotz Einleitung des Befüllvorgangs über das Betätigungsgerät 50 eine dementsprechende
Öffnung des Schnellschlußventils 38 unterbleibt. Es findet somit vor der Einleitung
eines Befüllvorgangs eine Sicherheitsüberprüfung sowohl der Verknüpfung der Befülleinrichtung
mit dem Tankbehälter 34 als auch des Zustands der zwischengeordneten Leitungen statt,
wobei in jedem der genannten Störfälle bereits ein Druckaufbau in der Leitung 35 unterbleibt.
Das Anzeigegerät 49, welches beispielsweise der Monitor einer EDV-Anlage sein kann,
dient der Anzeige von Störungen bzw. des Schaltzustands der hier gezeigten Anlage.
[0042] Man erkennt aus der vorangegangenen Darstellung, daß die erfindungsgemäße Befülleinrichtung
1 eine besondere Eignung zur Integrierung in komplexere Sicherheits- bzw. Überwachungssysteme
bietet und damit besonders zur Handhabung umweltgefährdender Flüssigkeiten, beispielsweise
wassergefährdender, brennbarer Flüssigkeitsgemische, Säuren, Lösungsmitteln oder
dergleichen geeignet ist, bei denen ein unkontrolliertes Austreten aus Leitungssystemen
verhindert werden muß.
[0043] Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem mittels des, in die Befülleinrichtung
1 integrierten Schalters 30 ein Ventil betätigt wird, mittels welchem auf pneumatischem
Wege einer Steuerungseinrichtung 58 ein Signal übermittelt wird, welches den Verschraubungszustand
der Überwurfmutter 17 anzeigt. Die Verknüpfung des Schalters 30 mit der Steuerungseinrichtung
58 kann jedoch grundsätzlich auch über sonstige Signalträger erfolgen.
[0044] Der Tankbehälter 34 ist auf eine Waage 59 gesetzt, an deren Steuereinheit 60 die
Sollmenge eines in den Tankbehälter 34 einzubringenden Füllgutes einstellbar ist.
Ist diese Sollmenge erreicht, wird über die Leitung 61 ein entsprechendes Signal der
Steuerungseinrichtung 58 zugeführt. Es wird somit bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 ein gravimetrisch vorgegebenes Einfüllen von flüssigem Füllgut in einen Tankbehälter
34 oder ein sonstiges Gefäß ermöglicht. Der Füllvorgang wird mittels der Steuerungseinrichtung
58 eingeleitet, wobei es erst dann zu einer Betätigung des Schnellschlußventils 38
bzw. der hier angeordneten Absperrarmatur kommt, wenn eine zuverlässige Verschraubung
der Überwurfmutter 17 ansteht, als deren Folge wiederum das Ventil 24 sowie das der
Abgasleitung 13 zugeordnete Entlüftungsventil geöffnet werden. Letztere Öffnung findet
jedoch nur dann statt, wenn über die Leitung 61 nicht das Erreichen der eingestellten
Sollmenge oder das Anstehen eines sonstigen Grenzwertes signalisiert wird.
[0045] Schließlich ist in Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Befülleinrichtung gezeigt,
die als Zapfpistole wiederum das Ventil 24 enthält entsprechend den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen, wobei die Verriegelung durch den Betätigungsstift 29 nunmehr
direkt mechanisch oder durch einen Schalter 30 auf die Betätigung der Zapfpistole
einwirkt. Bei nicht ordnungsgemäß angezogener Überwurfmutter 17 ist eine Betätigung
der Zapfpistole somit wirkungslos. Die funktionelle Verknüpfung der Bewegung der Überwurfmutter
mit dem Betätigungsmechanismus der Zapfpistole kann grundsätzlich beliebig erfolgen.
[0046] Es ist die Zapfpistole darüber hinaus mit einem Füllstandssensor versehen, durch
welchen der Befüllvorgang beendet wird, sobald ein maximal zulässiger Flüssigkeitspegel
erkannt wird. Die hier gezeigte Zapfpistole, integriert in die Befülleinrichtung 1,
ist wiederum wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen nicht nur an eine Zuleitung
36, sondern auch an eine Abgasentsorgungsanlage angeschlossen, so daß auch bei dieser
Vari ante die zu entsorgende Abgasmenge auf ein Mindestmaß beschränkt ist.
1. Befülleinrichtung (1) mit einem Füllrohr (4), welche zur manuellen Führung und
zum Zusammenwirken mit der Verschlußöffnung eines Tankbehälters (34) oder eines sonstigen
Gefäßes bestimmt ist und zumindest mit einem Anschluß für eine vorzugsweise flexible
Zuleitung versehen ist, gekennzeichnet durch ein in dem Füllrohr (4) angeordnetes
Ventil (24), welches in Abhängigkeit von dem Befestigungszustand der Befülleinrichtung
(1) an der Verschlußöffnung automatisch betätigbar ist.
2. Befülleinrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Entlüftungsventil
(20), welches in Abhängigkeit von dem Befestigungszustand der Befülleinrichtung
(1) an der Verschlußöffnung automatisch betätigt ist.
3. Befülleinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schalter
(30), welcher in Abhängigkeit von dem Befestigungszustand der Befülleinrichtung
(1) an der Verschlußöffnung automatisch betätigbar ist.
4. Befülleinrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet
durch Mittel zur Verschraubung derselben mit der Verschlußöffnung des Tankbehälters
(34), insbesondere an einem an diesem befestigten Rohrstutzen (2), wobei aus der Verschraubungsbewegung
Schaltbewegungen zur Betätigung des Ventils (24) und/oder des Entlüftungsventils (20)
und/oder des Schalters (30) ableitbar sind.
5. Befülleinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel
durch ein, das Füllrohr (4) dichtend umschließendes sowie axial fixierendes, zur Verschraubung
mit dem Rohrstutzen (2), vorzugsweise unter Mitwirkung einer Überwurfmutter (17) bestimmtes
Muffenteil (9) gebildet wird, daß das Muffenteil (9) ein koaxial zu diesem angeordnetes,
das Füllrohr (4) umschließendes, zum Aufsetzen auf den Rohrstutzen (2) bestimmtes
Muffenteil (6) umgibt und daß aus der axialen Relativbewegung der Muffenteile (6,9)
zueinander die genannten Schaltbewegungen ableitbar sind.
6. Befülleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffenteile
(6,9) im wesentlichen dichtend gleitfähig ineinander geführt sind, daß zwischen diesen
ein axial wirkendes, die Position der Muffenteile (6,9) unter Vorspannung haltendes
Federelement angeordnet ist, daß das Muffenteil (6) in Richtung auf sein dem Rohrstutzen
(2) zugekehrtes Ende hin offen ausgebildet ist und daß das Entlüftungsventil (20)
durch mehrere, als Folge der Verschraubungsbewegung in eine zueinander fluchtende
Anordnung bringbare, jeweils in den Seitenwandungen der Muffenteile (6,9) angeordnete
Bohrungen (14,22) gebildet wird.
7. Befülleinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Bohrungen
(14) des Muffenteils (9) eine Abgasleitung (13) angeschlossen ist, an welche wiederum
eine vorzugsweise flexible Leitung (40) anschließbar ist.
8. Befülleinrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil (24) am äußeren Ende der Füllrohres (4) angeordnet
ist und daß der Sperrkörper (25) des Ventils (24) über eine Betätigungsstange (27)
mit dem Muffenteil (6) in Verbindung steht, so daß das Ventil (24) durch Verschiebung
des das Füllrohr (4) haltenden Muffenteils (9) gegenüber dem Muffenteil (6) betätigbar
ist.
9. Befülleinrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter (30) vorzugsweise außerhalb des Muffenteils (9) angeordnet
ist und mit einem Betätigungsstift (29) zusammenwirkt, der gegenüber dem Schalter
(30) entsprechend der Relativbewegung zwischen den Muffenteilen (6,9) bewegbar ist.
10. Befülleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet
durch einen Füllstandssensor (31), der vorzugsweise an dem Muffenteil (9) befestigt
ist.
11. Befülleinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet
durch eine bauteilmäßige Zusammenfassung mit einer Zapfpistole.