DE969047C - Selbsttaetige Fuell- und Entleerungsvorrichtung mit federbelastetem Schnellschlussbodenventil fuer stationaere und fahrbare Behaelter - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 24. APRIL 1958

S 43337XUI'47S

Fa. F. A. Sening, Hamburg

Die allgemein bekannten Bodenventile für fahrbare und stationäre Behälter werden sowohl zum Entleeren als auch zum Füllen verwendet. Das völlige oder teilweise Entleeren der Behälter durch die Bodenventile bedarf keiner besonderen Vorsichtsmaßnahme, es muß nur genug Luft (oder Schutzgas) in den sich entleerenden Behälter nachströmen.

Unübersichtlicher wird es, wenn der Behälter

ίο von unten durch das Bodenventil gefüllt werden soll. Durch nicht rechtzeitiges Absperren des Bodenventils kann der Behälter überfüllt und zum Bersten gebracht werden, was bei feuergefährlichen, ätzenden oder sonst giftigen Flüssigkeiten auch die Umgebung des Behälters" besonders gefährdet.

Um die Füllung des Behälters zu überwachen, werden besonders dafür geeignete Schwimmer-Füllungsanzeiger verwendet. Deren Nachteil ist jedoch, daß bei höheren Füllgeschwindigkeiten der Flüssigkeitsspiegel rasch steigt und somit die Gefahr gegeben ist, daß man den Zeitpunkt des Absperrens des Bodenventils leicht verpaßt. In der Praxis wird diesem Nachteil begegnet, indem das Bedienungspersonal bereits vor dem Erreichen der

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Sollfüllung des Behälters, die Bodenventile absperrt und erst nach eingehender Kontrolle die e für kurze Zeit zum Nachfüllen des Behälters öffnet. Da die Nachfüllung zeitraubend ist, unterbleibt sie oft, und der Behälter wird erfahrungsgemäß nicht ausreichend ausgenutzt.

In letzter Zeit sind Schnellschlußbodenventile bekanntgeworden, welche automatisch schließen, wenn das Fassungsvermögen des Behälters erreicht ist. Nachteilig ist bei diesen Ventilen jedoch der Umstand, daß sie vor dem Füllen des Behälters mittels eines besonderen Hebels geöffnet werden müssen, aber nicht eingerastet werden dürfen. Dagegen wird dieser Hebel beim Entleeren des Tanks in der »Offen«-Stellung des Ventils eingerastet. Durch Bedienungsfehler kann auch beim Öffnen des Ventils für das Füllen des Tanks der Hebel eingerastet werden·, wodurch die Automatik des Ventils ausgeschaltet wird. Da einerseits ein solcher Bedienungsfehler nicht ohne weiteres rechtzeitig entdeckt -werden kann und andererseits das Bedienungspersonal sich auf die automatische Absperrung des Ventils verläßt, kann es zu folgenschweren Unfällen kommen. Als Nachteil dieser Ventile kann außerdem angeführt werden, daß bei teilweiser Füllung des Behälters die automatische Absperrvorrichtung nicht anspricht und das Ventil offen bleibt. Dadurch kann der Fall eintreten, daß die Verbindungsschläuche zum Bodenventil abgekuppelt werden, bevor das Ventil absperrt, wodurch Ladungsverluste sowie oben beschriebene Gefahren eintreten können.

Der Gegenstand der Erfindung ist nun ein Schnellschlußboden ventil, welches alle diese Nachteile vermeidet und darüber hinaus für vielseitige Anwendung geeignet ist. Das erfindungsgemäße Ventil kann mit einem Rastenhebel für Handbedienung versehen sein. Wesentlich ist, daß es sowohl durch den Förderdruck der Pumpe wie auch mittels Preßluft oder einer anderen Servohydraulik bedienbar ist. Wie das erreicht wird, ist im Hauptanspruch angegeben, und nur Vorrichtungen mit den Merkmalen des ganzen Hauptanspruches sollen geschützt sein.

Das erfindungsgemäße Ventil ist an Hand eines Ausführ'ungsbeispieles für Betätigung mit Preßluft und mittels Rastenhebel nachfolgend beschrieben. Es besteht aus zwei Teilen: dem eigentlichen Ventil mit Kraftkolben und dem Schwimmer mit Umsteuerungsventil und den Schaltungshähnen. Das ,eigentliche Ventil (Bild 1) besteht aus dem Gehäuse 1, welches an der Auslaufseite eine mechanische Zugvorrichtung 2 für den Kegel 3 hat. Diese mit dem außerhalb des Ventils liegenden Rastenhebel verbundene Zugvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Ventilkegel nur auf Zug verbunden ist, d. h., der Ventilkegel 3 kann auch z. B. durch Servokraft öffnen und schließen, ohne die Zugvorrichtung mitzubewegen. Der Ventilkegel und der bedeutend größer bemessene Ventilkolben 4 sind miteinander starr verbunden und sind in der Hülse 5 und in dem Zylinder 6 doppelt geführt. Der Druckraum 7 ist vom eigentlichen Tankraum druckfest abgeschlossen, wobei die Ventilfeder 10 bestrebt ist, das Ventil geschlossen und den Ventilkolben in seiner oberen Lage zu halten. Der Druckraum 7 ist mittels Rohrleitung (Bild 2 bis S) und zwei gleichen, zusammengekoppelten Dreiwegehähnen 12 (Bild 2) wahlweise entweder über Leitungen a, b und / mit dem Preßluftbehälter 13 oder über Leitungen a, b und e mit dem Tankraum 14 oder durch das Umsteuerventil 15 mit Schwimmervorrichtung 16 über die Leitungen a, b„ c und d mit der Auslaufseite des Schnellschlußbodenventils verbunden. Das Umsteuerventil 15 ist ein Wechselventil, dessen federbelasteter Doppelkegel 17 vom Schwimmer 18 im Tank 14 betätigt wird und somit je nach Flüssigkeitsstand entweder die Zuleitung d von der Auslaufseite des Schnellschlußventils mit der Zuleitung c zu den Dreiwegehähnen verbindet, aber die öffnung zum Tank absperrt, und die Verbindungsleitung c mit dem Tank verbindet.

Die beiden Dreiwegehähne sind so zusammengekoppelt, wie in den Schaltungsbildern dargestellt. Dadurch ist es möglich, mit einem Hebel die ganze Vorrichtung für den gewünschten Vorgang einzustellen, und zwar für die Ventilstellung »Entleeren«, »Geschlossen« und »Füllen«. Statt der zwei Dreiwegehähne kann sinngemäß auch ein Mehrwegehahn mit einem Küken verwendet werden oder auch beliebige Armatur, welche die erforderlichen S.chaltungsmöglichkeiten gewährleistet. Für das hier beschriebene Ventil wird der hier nicht näher beschriebene Rastenhebel mit einem ebenfalls nicht näher beschriebenen Druckauslöser gekoppelt, wodurch folgendes erreicht wird:

Bedient man das Schnellschlußbodenventil mit dem R.astenhebel und rastet ihn in der »Auf«- Stellung des Ventils ein, so wäre ohne den Druckauslöser die ganze Automatik der Vorrichtung ausgeschaltet, und die eingangs erwähnten Gefahren könnten beim Füllen des Tanks auftreten. Der Druckauslöser ist mit der Zuleitung d verbunden und rastet den Hebel aus, sobald die Pumpe anfängt zu fördern, und schältet dadurch die Automatik ein.

Im folgenden ist die Funktion der oben beschriebenen Ventileinrichtung dargestellt, wobei die Betätigung mit dem Rastenhebel nicht mehr erwähnt wird.'

a) Füllvorgang (Bild 2 und 3). Die zwei ge¹ koppelten Dreiwegehähne werden so eingestellt, daß die Leitung c und b^a verbunden und die Leitungen e und / gesperrt sind. Solange der Flüssigkeitsspiegel im Tank die Sollhöhe nicht erreicht hat (Bild 2), sind die Leitungen d und c über Wechselventil miteinander verbunden und die Verbindung zum Tank unterbrochen; das Schnellschlußbodenventil selbst ist zunächst auch geschlossen. Sobald die Pumpe fördert, pflanzt sich der Druck über die Leitungen d-c-b-a in den Druckraum 7 fort. Der größer als der Ventilkegel bemessene Kolben drückt den Ventilkegel auf und öffnet somit den Zulauf zum Tank. Die Kolben-

fläche ist so bemessen, daß die Öffnungskraft auch dann gewährleistet ist, wenn nur ein Teil' des Pumpendruckes zur Verfügung steht (beim geöffneten Ventilkegel steht nur der Druckverlüst vom Ventil zum Tank zur Verfügung).

Der Tank wird gefüllt. Wird der Füllvorgang vorzeitig unterbrochen, z. B. durch Abstellen der Pumpe, so sinkt der Druck im Druckraum 7, und die Ventilfeder schließt das Ventil.

b) Automatisches Schließen des Ventils bei beendeter Füllung (Bild 2 und 3). Erreicht der Flüssigkeitsstand die Sollhöhe, so hebt der Schwimmer den Kolben des Wechselventils. Dieser sperrt die Zuleitung d ab und verbindet den Druckraum 7 über die Leitungen a-b-c mit dem Tank. Der Druck im Druckraum sinkt, und der Pumpendruck und die Ventilfeder 10 schließen· das Schnellschlußbodenventil. Der Füllvorgang wird automatisch unterbrochen.

c) Schließen bei beliebig gefülltem Tank (Bild 5). Die beiden gekoppelten Dreiwegehähne werden so eingestellt, daß die Leitungen e mit b, α und Druckraum 7 verbunden sind; die Leitungen f und c sind isoliert. Der im Druckraum 7 bis dahin befindliche Luftdruck baut sich in den Tank ab, und das Schnellschlußbodenventil schließt.

d) Entleeren (Bild 4). Die beiden gekoppelten Dreiwegehähne werden so eingestellt, daß die Leitung f mit b-a und dem Zylinderraum 7 verbunden ist. Leitungen c und d sind von den Leitungen e, b, α isoliert. Die Preßluft aus dem Vorratsbehälter 13 drückt auf den Kolben 4 und öffnet das Schnellschlußbodenventil. Der Tank wird entleert, wobei die Entleerung sowohl mit der Pumpe als auch durch freies Gefalle erfolgen kann. In der Praxis kommt es vor, daß der Tank mittels einer Pumpe entleert wird und die Entleerung durch Schließen des Ventils geöffnet wird. Die bekannten Außenschluß - Schnellschlußbodenventile eignen sich nicht für diese Art der Entleerung, weil sie durch den Sog der Pumpe gegen den Druck der Feder öffnen können. Das oben beschriebene Ventil ist dagegen auch für diese Art des Betriebes geeignet. Sobald die Hähne so geschaltet werden, wie im Bild 6 gezeigt, ist der Druckraum 7 mit dem Ventilraum verbunden, und der Pumpensog wirkt gleichzeitig auf den Kolben 4 und Kegel 3, wodurch verhindert wird, daß das Ventil öffnet. Die Betätigung des Ventils erfolgt also normalerweise nur durch Einstellen der Schalthähne. Wenn weder Pumpendruck noch Luftdruck als Servokraft zur Verfügung stehen, kann das Ventil auch von Hand geöffnet werden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Selbsttätige Füll- und Entleerungsvorrichtung mit federbelastetem Schnellschluß-Bodenventil für stationäre und fahrbare Behälter, insbesondere Tankwagen und Eisenbahn-Kesselwagen, dadurch gekennzeichnet, daß sie wahlweise 1. durch Förderdruck der Pumpe,

2. durch Preßluft oder Servohydraulik bedienbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (15) von 6g einem Schwimmer in Abhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels gesteuert wird und den Förderdruck der Pumpe entweder über eine Druckleitung (d-c-b-a) in den Druckraum

(7) des Schnellschlußbodenventils leitet und den Zugang vom Wechselventil zum Tank absperrt oder den Druckraum (7) mit dem Tank verbindet und die Druckleitung (d) absperrt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zwischenschaltung einer Umschaltvorrichtung, z. B. eines Doppelhahnes (12), der Kolben (4) bzw. Druckraum (7) des Schnellschlußbodenventils je nach Bedarf vom Förderdruck der Pumpe oder einer anderen Druckquelle beaufschlagt oder vom Druck entlastet wird.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastenhebel für Handbetätigung mit einem besonderen Druckauslöser versehen ist, welcher, durch Förderdruck betätigt, die Einrastung des Hebels löst, sobald die Füllung des Behälters beginnt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Füllhöhe die Schwimmer vorrichtung (16) in der Höhe verstellbar angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©609 550/2T7.56 (709 961/9 4.58)