Automatische Einfüllsicherungseinrichtung für Flüssigkeitsbehälter
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der automatischen Einfüllsicherungseinrichtung für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Benzin- und öltanks, nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, die gekennzeichnet ist durch einen im Flüssigkeitsbehälter angeordneten, mit mindestens einem Schwimmer versehenen Messfühler und ein in der Flüssigkeitszuleitung zum Behälter befindliches Absperrorgan, welches in Abhängigkeit der Lage des Schwimmers des Messfühlers steuerbar ist.
Die Einfüllsicherungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler mindestens einen Magnetschalter und sein Schwimmer mindestens einen Magneten aufweist, wobei beim Anheben des Schwimmers durch das Flüssigkeitsniveau der bzw. die Magnetschalter umschaltbar sind, und dass das Absperrorgan über eine Schaltanordnung zur Störungssicherung mit dem Messfühler verbunden ist. Der Messfühler kann z. B. zwei übereinander angeordnete Magnetschalter aufweisen, die beim Anheben des Schwimmers nacheinander umschaltbar sind.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt schematisch in Ansicht die gesamte Einfüllsicherung.
Fig. 2 zeigt schematisch den Messfühler im Mittellängsschnitt.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt gemäss der Linie X-X in Fig. 2.
In Fig. 1 ist mit 20 ein Öltank bezeichnet, an dessen Einfüllstutzen 21 die vom Tankwagen 22 kommende ölzuleitung 23 angeschlossen ist. In den Einfüllstutzen 21 ist der Messfühler 24 eingebaut, der über das elektrische Kabel 10 mit einer elektrischen Schaltanordnung 18 verbunden ist, über welche der öffnungsmechanismus des Absperrorgans betätigt wird. Als Absperrorgan dient in diesem Beispiel ein elektro-magnetisch gesteuertes Ventil 17. Der Verschlusskörper des Ventils 17 ist mit einem beweglichen Magnetkern 26 eines mit einer Erregerwicklung versehenen Magnetsystems verbunden, wobei der Magnetkern unter dem Einfluss einer nicht dargestellten Feder steht. Die Stromzufuhr der Erregerwicklung des Magnetkerns 26 wird mittels der Relais 1 und 2 eingeschaltet bzw. unterbrochen.
Die Betriebsspannung wird der Batterie 30 des Tankwagens 22 entnommen. Über den Hauptschalter 6 wird die ganze Einrichtung eine und ausgeschaltet. Die Schaltanordnung 18 ist über das 3-Leiter-Kabel 10 mit einer Versorgungsader 12 und zwei Signaladern 11 und 13 mit den Magnetschaltern 7, 8 des Messfühlers 24 verbunden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist im Einfüllstutzen 21 des Tanks 20 eine Anschlussdose 28 des Messfühlers 24 montiert und verschraubt, welcher, wie im Hauptpatent beschrieben, ein zentrales Schutzrohr 24 mit Auflageplatte 31 aufweist, auf welcher ein als Hohlring ausgebildeter Schwimmer 32 mit im Innern angeordnetem Permanentmagneten 33 bei leerem Tank aufliegt. Im unteren Teil des Schutzrohres sind übereinander die Magnetschalter 7, 8 angeordnet, welche aus je einem im Hauptpatent beschriebenen Herkon-Kontaktorgan bestehen, deren Leitungsdrähte zu in der Anschlussdose 28 befindlichen Anschlussklemmen A, B, C, D, E führen.
Die Klemmen A, B und E sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich, über die Leitungsdrähte 11', 12', 13' mit der Steckdose 35 verbunden, in welche der Stecker 25 des Kabels 10 einsteckbar ist.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist die folgende:
Nach Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Messfühler 24 und der elektrischen Schaltanordnung 18 mittels des Steckers 25 wird der Hauptschalter 6 geschlossen und damit die elektrische Schaltanordnung 18 an Spannung gelegt. Dabei wird das Relais 5 über Kabelader 12, Leitungsprüfwiderstand 14 und Kabelader 11 erregt und zieht an, womit die Kontakte K und Ks' geschlossen werden. Das Relais 4 kann noch nicht schliesssen, da es infolge des zusätzlichen Leitungsprüfwiderstandes 15 zu wenig Strom erhält. Mit Hilfe des Relais 5 wird kontrolliert, ob die Kabeladern 11 und 12 nicht unterbrochen sind. Bei Unterbrüchen dieser Leitungen wird Relais 5 entregt, wobei der Kontakt S5, wie in Fig. 1 dargestellt, geschlossen wird und die Störanzeigelampe 9 aufleuchtet.
Bei leerem Tank 20 wird femer über Kabelader 12, den die Klemmen C, E verbindenden Magnetschalter 7 und Kabelader 13 das Relais 3 erregt, womit die Kontakte K3 und K3, geschlossen werden. Die geschlossenen Kontakte Ks, KS', K3, K3' bereiten somit die Einschaltung der Relais 1 und 2 vor. Das Relais 4 kann bei leerem Tank 20 nicht anziehen, weil durch Magnetschalter 7 die Verbindung zwischen den Klemmen C, D und durch Magnetschalter 8 die Verbindung zwischen den Klemmen A, B unterbrochen sind. Die Kontakte Kg und K4, sind bei entregtem Relais 4 in der in Fig. 1 ersichtlichen Stellung.
Zum Füllen des Tanks 20 wird zunächst der Taster 16 betätigt, womit die unter Einwirkung einer Rückstellfeder stehenden Kontakte K1G, und K1,' kurzzeitig geschlossen und die Relais 1 und 2 erregt werden, welche damit in Selbsthaltung gehen, indem auch die Kontakte Kl und K2 geschlossen werden. Infolgedessen schliessen sich die Kontakte M1 und M2 und es gelangt Spannung auf die Erregerwicklung des Magnetkerns 26, worauf der letztere unter Überwindung der Federkraft des Verschlusskörpers das Ventil 17 öffnet und das Füllen des Tanks 20 beginnt. Mittels der Kontrollampe 19 ist ferner feststellbar, ob das Magnetventil unter Spannung steht.
Sobald die ansteigende Flüssigkeit im Tank 20 den Schwimmer 27 auf die Höhe des Magnetschalters 7 gebracht hat. wird dessen Kontakt umgeschaltet, womit das Relais 4 über Kabelader 12, den die Klemmen C, D verbindenden Magnetschalter 7 und Kabelader 11 erregt wird und die Kontakte K4 und K4, geöffnet werden. Der Widerstand 14 wird dabei durch den Magnetschalter 7 über die Klemmen C, D kurzgeschlossen. Gleichzeitig wird das Relais 3 entregt und die Kontakte K und K3' werden ebenfalls geöffnet. Damit werden die Relais 1 und 2 ebenfalls stromlos und das Ventil 17 wird geschlossen.
Der Magnetschalter 8 tritt nur in Funktion, wenn der Magnetschalter 7 nicht funktioniert. In diesem Fall wird der Schwimmer 27 bis auf die Höhe des Magnetschalters 8 gebracht, womit dessen Kontakt schliesst und ebenfalls das Relais 4 über die Kabelader 12, den die Klemmen A, B verbindenden Magnetschalter 8 und die Kabelader 11 erregt. Die Relais 1 und 2 müssen stets gleichzeitig erregt oder entregt sein. Falls zu gleicher Zeit das eine Relais erregt und das andere entregt ist, so sind die Kontakte S1 und So so geschaltet, dass der Stromkreis der Störanzeigelampe 9 geschlossen ist und diese aufleuchtet. Die Relais 3 und 4 müssen stets in entgegengesetztem Sinne arbeiten.
Falls beide Relais gleichzeitig anziehen oder gleichzeitig abfallen, so wird der Stromkreis der Störanzeigelampe 9 über die Kontakte S3, S4 oder S3', S4'geschlossen. Die Leitungsprüfwiderstände 14 und 15 können auch durch Zenerdioden ersetzt werden.
Anstelle des elektromagnetisch gesteuerten Ventil 14 können auch andere Absperrorgane verwendet werden, z.B. pneumatische oder hydraulische servogesteuerte Ab spen-ventile oder ein magnetbetätigtes Vorwahlzählerventil. Das Absperrorgan ist stets so geschaltet, dass es bei jeglichem Energieausfall geschlossen wird.
Mit Hilfe der erläuterten Schaltanordnung lassen sich eine ganze Reihe von Störungen ermitteln und die Anlage gegen schädliche Auswirkungen derselben sichern, wie aus der nachfolgenden Tabelle hervorgeht.
STöRFÄLLE Störfall 1. Folge 2. Folge Reaktion Unterbruch in Relais 5 entregt Relais 1, 2 entregt, Füllen nicht möglich Leitung 11 Absperrorgan 17 Störsignal im Tank schliesst wagen Unterbruch in Relais 3 und 5 y Leitung 12 entregt Unterbruch in Relais 3 entregt > ) > Leitung 13 Kurzschluss in Relais 4 erregt Leitungen 11-12 Kurzschluss in > ) > ) Leitungen 11-13 Kurzschluss in den Relais 4 wird durch Gänzliches Füllen Leitungen 12-13 den Magnetschalter 7 möglich, Störsignal oder 8 erregt im Tankwagen Erdschluss in Relais 4 erregt Füllen nicht möglich,
Leitung 11 Störsignal im Tank wagen Erdschluss in Leitung 12 ist bereits normale Funktion Leitung 12 geerdet Erdschluss in Relais 4 wird durch Relais 1, 2 entregt, Gänzliches Füllen Leitung 13 Magnetschalter 7 oder Absperrorgan 17 möglich, Störsignal im
8 erregt schliesst Tankwagen Magnetschalter 7 Magnetschalter 8 schaltet nicht um schaltet bei etwas höherem Füllstand,
Relais 4 erregt Störfall 1. Folge 2.
Folge Reaktion Magnetschalter 7 Relais 4 immer Relais 1, 2 entregt, Füllen nicht möglich, bleibt immer erregt Absperrorgan 17 Störsignal im Tankumgeschaltet schliesst wagen Relais 3 nie Relais 1, 2nie) y erregt erregt Relais 3 immer Relais 4 wird durch Gänzliches Füllen erregt Magnetschalter 7 oder möglich, Störsignal im
8 erregt Tankwagen Relais 5 nie Relais 1, 2 nie Füllen nicht möglich, erregt erregt Störsignal im Tank wagen Relais 5 immer Relais 3 entregt und y Gänzliches Füllen erregt Relais 4 erregt durch möglich
Magnetschalter 7 oder 8 Relais 4 nie Relais 3 wird durch Gänzliches Füllen erregt Magnetschalter 7 möglich, Störsignal im erregt Tankwagen Relais 4 immer Relais 1, 2 immer Füllen nicht möglich,
erregt entregt Störsignal im Tank wagen Relais 1 oder 2 nie Absperrorgan 17 nie erregt geöffnet Relais 1 oder 2 Das jeweils betriebs- Gänzliches Füllen immer erregt fähige Relais über- möglich, Störsignal im nimmt die normale Tankwagen
Funktion Verbindungskabel 10 Relais 4 und 5 Relais 1, 2 entregt, Füllen nicht möglich, unterbrochen entregt Absperrorgan 17 Störsignal im Tank schliesst wagen
Bei Kombinationen von Störungen (z. B. gleichzeitig Kurzschluss und Unterbrechung im Kabel) gilt folgendes: a) Durch die härtere Beanspruchung des Verbindungskabels 10 zwischen der Schaltanordnung 18 und dem Messfühler 24 beim häufigen Auf- und Abspulen ist dieses besonders gefährdet.
Die Schaltung ist deshalb so ausgebildet, dass an dieser Stelle mehr als zwei Störungen gleichzeitig auftreten müssen, um ein Versagen des Einfüllsicherungssystems herbeizuführen. b) Die Schaltanordnung 18 und der Messfühler 24 sind weniger gefährdet. Bei mehr als einer Störung an diesen Stellen kann ein Versagen eintreten. Eine Störung allein führt auch hier nie zu einem Unfall.
Die Sicherheit der Anlage ist unabhängig vom zeitlichen Eintritt der Störungen. Diese dürfen also sowohl vor als auch während des Einfüllens auftreten, ohne ein Überfüllen zu verursachen.