DE19706868C2

DE19706868C2 - Einrichtung zur Erfassung der Position einer stufenlos verschiebbaren Zwischenwand im Behälter von Tankwagen

Info

Publication number: DE19706868C2
Application number: DE19706868A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kueller
Original assignee: GUENTER KUELLER FAHRZEUGBAU FA
Current assignee: GUENTER KUELLER FAHRZEUGBAU FA
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-02-22
Also published as: DE19706869A1; DE19706868A1; DE19706869C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Position einer stufenlos verschiebbaren Zwischenwand im Behälter von Tankwagen, insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Fäkalien, Chemieabfälle u. dgl., wobei sich die Zwischenwand mit umlaufenden Dichtungen gegen die Innenwand des Behälters anlegt und zur Arretierung mit einem durch Druckmittel aufspreizbaren Ring kraftschlüssig gegen die Innenwand des Behälters anpresst, wobei die Stellung der Zwischenwand anzeigbar ist.

Bei einer aus der DE 27 46 199 C2 bekannten Einrichtung ist die jeweilige Stellung der Zwischenwand im Behälter ersichtlich, indem an der Zwischenwand ein Seil befestigt ist, das parallel zur Längsmittelachse des Behälters zu dessen vorderem Endbereich verläuft, die Stirnwand durchdringt und an deren Außenseite nach unten abgelenkt ist und an diesem nach unten hängenden Teil flaschenzugartig über feste und lose Rollen geführt ist. Die losen Rollen stehen unter Wirkung eines eine Anzeige bildenden Gewichtes.

Dabei ist das Gewicht mit den Flaschenzugteilen in einem Markierungen für die jeweilige Stellung der Zwischenwand aufweisenden Schaurohr geführt. Diese Anzeige ist jedoch nicht geeignet, der Stellung der Zwischenwand im Behälter zugehörige Daten an einen Rechner zwecks Füllmengenanzeige zu übermitteln.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Erfassung der Position einer im Behälter stufenlos verschiebbaren Zwischenwand zu schaffen, bei der die der Stellung der Zwischenwand zugehörigen Daten an einen Rechner weitergegeben werden können, um zusammen mit Daten des Füllstandes von Flüssigkeiten im Behälter die Füllmenge sowohl des gesamten Behälters als auch seiner durch die Zwischenwand unterteilten Bereiche ermitteln zu können. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen wenigstens einen Endbereich des Behälters und die Zwischenwand ein je nach Stellung der Zwischenwand unterschiedliche Kräfte äußerndes Stellglied geschaltet ist, wobei die Kräfte über ein Kraftmessglied zur Anzeige bringbar sind. Da jeder Kraftgröße eine bestimmte Stellung der Zwischenwand zugeordnet ist, lässt sich die Lage der Zwischenwand im Behälter exakt bestimmen und in einem Rechner zusammen mit den Daten zur Füllstandshöhe im jeweiligen Behälterbereich für die Ermittlung der jeweiligen Füllmengen heranziehen.

Dabei ist es denkbar, als Stellglied eine druckmittelbeaufschlagte Kolben- Zylindereinheit zu benutzen und die jeweiligen Drücke mit einem Kraftmessglied zu erfassen, um die dort anfallenden Daten an einen Rechner weiterzuleiten. Jedoch lässt sich ein preiswertes und gegen Bewegungsstöße der Zwischenwand bei ihrer Verstellung unempfindliches Stellglied erzielen, indem als Stellglied eine Zugfeder eingesetzt ist, die einerseits an der Zwischenwand und andererseits an das Kraftmessglied angeschlossen ist, das seinerseits an einer einen Endbereich bildenden Stirnwand des Behälters angeordnet ist. Die der Federkennlinie entsprechenden Kräfte je nach Stellung der Zwischenwand im Behälter stehen am Kraftmessglied an, so dass die durch das Kraftmessglied ermittelten Werte in elektrische Daten umgewandelt, einem Rechner zwecks Ermittlung der dem Stand der Zwischenwand zugehörigen Volumenanteile des Behälters zuleitbar sind. Die Stellung der Zwischenwand kann auch direkt angezeigt werden. Zu diesem Zweck kann die der unterschiedlichen Stellung der Zwischenwand zugehörige Verdrehung der Zugfeder genutzt werden, um die jeweilige Zwischenwandstellung auf einer Skala anzuzeigen. Dabei mag die Zugfeder vorteilhaft aus einem kohlefaserverstärkten Werkstoff (CFK-Werkstoff) bestehen, wobei sich derartige Federn durch hohe Festigkeit und Ermüdungsfreiheit auszeichnen, so dass selbst nach einer Vielzahl von Zwischenwandbewegungen die bei der jeweiligen Zwischenwandstellung geäußerten Kräfte der jeweiligen Lage der Zwischenwand exakt zuzuordnen sind. Als Kraftmessglied könnte beispielsweise eine Druckmessdose Verwendung finden. Stattdessen könnte jedoch auch als Kraftmessglied eine Druckdose mit Fühler eingesetzt werden.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert:

Der aus der Zeichnung ersichtliche zylindrische Behälter 10 wird von einem leicht geneigt auf dem Chassis 11 eines Lastkraftwagens montierten Kessel gebildet. Im vorderen Endbereich 12 des Behälters 10 befindet sich eine in den Behälterinnenraum vorgewölbte Stirnwand 14, die beispielsweise durch Verschweißen fest mit dem rohrförmigen Körper des Behälters 10 verbunden ist. Der hintere Endbereich 13 des Behälters 10 ist durch einen zu öffnenden Deckel 15 verschlossen. An diesem Deckel 15 befinden sich zu verschließende bzw. zu öffnende Schlauchanschlüsse 16, mittels welcher der Behälter 10 gefüllt oder entleert werden kann. Der Behälter dient der Aufnahme von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Fäkalien, Chemieabfälle u. dgl., die zumindest Schlammanteile enthalten können. Die Flüssigkeiten mit den Feststoffanteilen lassen sich mittels Unterdruck aus Wannen, Gruben, Schächten u. dgl. abpumpen, wozu am Lastkraftwagen eine nicht dargestellte Pumpe angeordnet sein mag.

Im Inneren des Behälters 10 ist eine stufenlos verschiebbare Zwischenwand 17 angeordnet, die mit einem rohrförmigen Ansatz 18 an der Innenwand des zylindrischen Behälters 10 geführt ist. Der rohrförmige Ansatz 18 weist an seinem vorderen und hinteren Randbereich jeweils eine Aufnahme für eine Ringdichtung 19 auf. Zwischen diesen Ringdichtungen 19 ist der Ansatz 18 von einem aufblasbaren Körper umgeben, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem aufgewickelten Schlauch 20 mit verschlossenen Enden gebildet ist. Durch Aufblasen dieses Schlauches 20 beispielsweise mittels Druckluft der ohnehin vorhandenen Druckluftquelle der Druckluftbremse des Kraftfahrzeuges wird ein zwischen Innenwand des Behälters 10 und dem Schlauch 20 vorhandener Spreizring 21 gegen die Innenwand des Behälters 10 gedrückt, so dass über den Reibschluss des Schlauches 20 am Ansatz 18 der Zwischenwand 17 und dem Spreizring 21 sowie zwischen Spreizring 21 und Innenwand des Behälters 10 die Zwischenwand 17 im Behälter 10 festgeklemmt ist. Zur Verspannung der Ringdichtungen 19 und des Schlauches 20 sind steuerbare Druckluftleitungen 22 vorgesehen.

Das Verschieben der Zwischenwand kann über Druckluft erfolgen, wobei während der Verschiebebewegung die Ringdichtungen 19 und der Schlauch 20 weniger stark aufgeblasen sind, so dass eine Verschiebung der Zwischenwand 17 ermöglicht wird. Erst beim Festsetzen der Zwischenwand 17 in der gewünschten Stellung werden die Ringdichtungen 19 und der Schlauch 20 so stark unter Druck gesetzt, dass einerseits eine vollständige Abdichtung der Zwischenwand gegenüber der Innenwand des Behälters 10 erfolgt und andererseits ein Kraftschluss zwischen dem Ansatz 18 der Zwischenwand 17 und der Innenwand des Behälters 10 erzeugt wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Endbereich 12 mit der Stirnwand 14 und die Zwischenwand 17 ein Stellglied 23 geschaltet, das im vorliegenden Fall als Zugfeder ausgebildet ist. Diese Zugfeder 23 ist mit ihrem einen Ende unmittelbar an die Zwischenwand 17 angeschlossen, während ihr anderes Ende über ein Kraftmessglied 24 mit der Stirnwand 14 verbunden ist. Die der jeweiligen Stellung der Zwischenwand 17 im Behälter 10 entsprechende Federkraft wird vom Kraftmessglied 24 aufgenommen und als elektrischer Impuls einem Rechner 25 zugeführt, in welchem aus den einprogrammierten Messdaten des Behälters und der Stellung der Zwischenwand 17 das sich dadurch ergebende jeweilige Teilvolumen des Behälters 10 ermittelt wird. In Verbindung mit weiteren Messdaten wie dem aus beispielsweise einer Differenzdruckmesszelle 26 in Verbindung mit beispielsweise einer Neigungsmesseinrichtung 27 ermittelten Füllstand und der gegebenenfalls über eine Schwimmereinrichtung 28 ermittelten Dichte lassen sich im Rechner 25 die tatsächlichen Füllmengen in den durch die Zwischenwand 17 geschaffenen Kammerteilen des Behälters 10 ermitteln und anzeigen.

Bei der Verwendung einer Zugfeder als Stellglied 23 ist es vorteilhaft, als Werkstoff für die Zugfeder einen kohlefaserverstärkten Werkstoff wie beispielsweise CFK-Werkstoff zu verwenden, da dieser Werkstoff resistent gegen eine Vielzahl von Flüssigkeiten und Ermüdungserscheinungen ist und höhere Zugfestigkeitswerte aufweist als Stahl. Als Kraftmessglied 24 lassen sich beispielsweise Druckmessdosen oder auch Druckdosen mit Fühlern od. dgl. einsetzen.

Bezugszeichenliste

10

Behälter

11

Chassis

12

Endbereich, vorn

13

Endbereich, hinten

14

Stirnwand

15

Deckel

16

Schlauchanschluss

17

Zwischenwand

18

Ansatz

19

Ringdichtung

20

Schlauch

21

Spreizring

22

Druckluftleitung

23

Stellglied/Zugfeder

24

Kraftmessglied

25

Rechner

26

Differenzdruckmesszelle

27

Neigungsmesseinrichtung

28

Schwimmereinrichtung

Claims

1. Einrichtung zur Erfassung der Position einer stufenlos verschiebbaren Zwischenwand im Behälter von Tankwagen, insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Fäkalien, Chemieabfälle u. dgl., die sich mit umlaufenden Dichtungen gegen die Innenwand des Behälters anlegt und zur Arretierung mit einem durch Druckmittel aufspreizbaren Ring kraftschlüssig gegen die Innenwand des Behälters anpresst, wobei die Stellung der Zwischenwand anzeigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einen Endbereich (12 oder 13) des Behälters (10) und die Zwischenwand (17) ein je nach Stellung der Zwischenwand (17) unterschiedliche Kräfte äußerndes Stellglied (23) geschaltet ist, wobei die Kräfte über ein Kraftmessglied (24) zur Anzeige bringbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellglied (23) eine Zugfeder eingesetzt ist, die einerseits an der Zwischenwand (17) und andererseits an das Kraftmessglied (24) angeschlossen ist, das seinerseits an einer einen Endbereich (12) bildenden Stirnwand (14) des Behälters (10) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Kraftmessgliedes (24) ermittelten Werte in elektrische Daten umgewandelt und einem Rechner (25) zwecks Ermittlung der dem Stand der Zwischenwand (17) zugehörigen Volumenanteile des Behälters (10) zuleitbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfeder (23) aus einem kohlefaserverstärkten Werkstoff besteht.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftmessglied (24) eine Druckmessdose Verwendung findet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftmeßglied (24) eine Druckdose mit Fühler Verwendung findet.