Warngerät zum Überwachen des Flüssigkeitsniveaus in einem Tank beim Füllen desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Warngerät zum Überwachen des Flüssigkeitsniveaus in einem Tank beim Füllen desselben, insbesondere beim Füllen von Heizöltanks. Diese, meist im Boden eingebetteten Tanks erschweren die Kontrolle beim Füllen und es kommt öfters vor, dass sie dabei überfüllt werden und dass das übergelaufene Heizöl das Grundwasser verschmutzt. Man hat um das überfüllten zu verhindern Oberfüllsicherungen in die Tanks eingebaut, die sich aber als nicht zuverlässig erwiesen haben. Insbesondere deshalb, weil sie oft ein volles Jahr bis zur nächsten Füllung ausser Betrieb sind und sich ihre Wirkung nicht kontrollieren lässt.
Die Erfindung will nun ein Warngerät schaffen, welches diese Nachteile nicht aufweist und das den Tankwagenchauffeur warnt wenn beim Füllen ein bestimmtes Niveau überschritten wird.
Das erfindungsgemässe Gerät zeichnet sich dadurch aus, dass es ein Rohr mit einem oberen Anschlusskasten hat, welches Rohr in eine im Tankdeckel vorhandene Öffnung ins Innere desselben einführbar ist, dass das Rohr einen verschiebbar angeordneten Halter aufweist, mit dessen Hilfe die Einstecktiefe des Rohres dem zu füllenden Tank anpassbar ist und dass im unteren Ende des Rohres ein Schwimmer angeordnet ist, der während des Eintauchens in die Flüssigkeit mittels eines im Rohr geführten Betätigungsstabes eine im oberen Anschlusskasten angeordnete Warnvorrichtung betätigt.
Das Gerät lässt sich leicht transportieren, ist ständig im Gebrauch und immer betriebsbereit. Auch lässt sich seine Wirkung leicht kontrollieren, so dass sich ein überfüllten mit Sicherheit vermeiden lässt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand vereinfacht dargestellt und wird seine Wirkungsweise er läutert:
Fig. 1 zeigt ein Warngerät in Seitenansicht;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung;
Fig. 3 und 4 zeigen die Verwendung des Geräts und
Fig. 5 und 6 zeigen ein Detail in grösserem Massstab und
Fig. 7-9 drei Ausführungsvarianten in schematischer Darstellung.
Fig. 1 zeigt das neue Warngerät von der Seite. Es umfasst folgende Teile: ein Rohr 1 mit einem am oberen Ende angeordneten Anschlusskasten 2 und einem verschiebbar auf dem Rohr befestigten Halter 3. Im Anschlusskasten befindet sich der elektrische Teil des Geräts. Unten bei 11 ist das Rohr verdickt und in diesem Teil befindet sich ein Schwimmer 12 (siehe Fig. 2 und 5) der mit einem Betätigungsstab 13 verbunden ist. Am oberen Ende des Betätigungsstabes ist ein kleiner permanenter Magnet 14 angeordnet und eine Zug- feder 15, die im Anschlusskasten befestigt ist, kompensiert einen Teil des gemeinsamen Gewichts von Schwimmer, Betätigungsstab und Magnet. Der kleine Schwimmer ist dadurch imstande, bereits bei geringer Eintauchtiefe diese Teile anzuheben.
Im Ruhezustand liegen diese Teile auf dem Anschlag 2' im Gehäuse auf, an dem auch die Kompensationsfeder 15 befestigt ist.
Im Anschlussgehäuse befindet sich ein Reedschalter 20 mit einem im Ruhezustand offenen Kontakt, eine Batterie 21 und ein Signalgerät 22 (Glocke, Hupe, Lampe o. dgl.).
Die Wirkungsweise ist denkbar einfach: überschreitet das Flüssigkeitsniveau beim Füllen den Pegel N (siehe Fig. 2) so hebt der Schwimmer 12 mittels Stab 13 den Magneten 14 an, dieser nähert sich dem Reedschalter, so dass das Magnetfeld des permanenten Magneten den Reedschalter durchsetzt und dessen Kontakt sich schliesst. Der Strom aus der Batterie 21 bringt dann das Signalgerät 22 zum Ansprechen (Glocke läutet bzw. Lampe brennt oder die Hupe hupt).
Der obere Teil des Rohres 1 enthält die Kompensationsfeder 15. Fig. 5 zeigt den unteren verdickten Teil des Rohres 1 im Schnitt. Man sieht hier den Schwimmer 12 aus Kunststoff, die Betätigungsstange 13 aus Aluminium und den dünneren Rohrteil 16 aus rostfreiem Stahl. Der untere Rohrteil 11 ist bis auf eine Öffnung 17 geschlossen und mittels einer Muffe 18 mit dem Rohr 16 verbunden. Zur Demontage und Kontrolle kann Teil 11 leicht von der Muffe 18 abgenommen werden, da er mittels eines Gewindes 19 mit diesem verbunden ist.
Der Halter 3 ist auf dem Rohrteil 16 verschiebbar.
Er weist dazu eine Klemmuffe 30 auf, die so stark klemmt, dass sie das Gewicht des ganzen Geräts zu halten vermag. Unter der Muffe 30 befindet sich ein starker, ringförmiger permanenter Magnet 317 der das Gerät hält, wenn das Rohr in den Tank eingeführt ist und der Halter aufgesetzt wird.
Die Arbeitsweise beim Füllen verdeutlichen die Fig. 3 und 4. Bei Fig. 3 ist der Halter 3 direkt auf einem Deckel 41 eines Tanks 40 aufgesetzt und hält sich dort dank dem permanenten Magneten 31 des Halters. Die Einstecktiefe des Geräts, die ja eine Art Sonde darstellt, ist durch Verschieben des Halters 3 längs dem Rohr 16 dem jeweiligen Tank anpassbar.
Der Abstand H (Fig. 1) muss der Grösse des Tanks angepasst werden. Der Normalpegel, bei dessen Erreichen das Gerät ein Warnsignal abgibt, ist durch einen Farbanstrich F am unteren Teil des Rohrstücks 11 angegeben. In Fig. 3 ist der übliche Einbau eines Tanks angedeutet. Er ist in einem Kies- oder Sandbett 42 eingelagert. Oben auf diesem steht ein Betonring 43, dessen Deckel in der Zeichnung abgenommen ist. 44 ist ein Füllschlauch vom Tankwagen mit einem Füllrohr 45, das in einen oben auf dem Tankdeckel befestigten Füllstutzen 46 eingeführt ist.
Unter Umständen ist es erwünscht, das Warnsignal beim Tankwagen selber zu haben. Dazu kann der Anschlusskasten mit einem Steckkontakt 25 versehen sein und es führt dann ein Kabel 26 zum Tankwagen, wo ein zweites Warnsignal angebracht ist. Schaltungstechnisch kann das zweite Signalgerät parallel zu demjenigen am Warngerät selber geschaltet sein. Es ist in diesem Falle, wenn das Anbringen eines Kabels vom Gerät zum Tankwagen in Kauf genommen wird, auch möglich, das Gerät von der Batterie des Tankwagens aus zu betreiben oder sogar das Gerät, die Pumpe am Tankwagen ausschalten zu lassen, wenn das vorbestimmte Niveau erreicht ist.
Es kann auch, wenn besonders vorsichtig gefüllt werden muss, in zwei Etappen gearbeitet werden. Zuerst stellt man das Gerät so ein, dass bereits beim Pegelstand Nl gewarnt wird, kontrolliert diesen, verstellt den Abstand H und füllt danach Iangsam und vorsichtig bis zum Nieveau N nach.
Die Kontrolle der Betriebsbereitschaft des Gerätes (ob es warnt) ist leicht durchführbar, da es nur ganz wenig in eine flüssigkeitsgefüllte Büchse oder Flasche eingetaucht zu werden braucht um anzusprechen. Noch einfacher ist es, das Gerät senkrecht in der Hand zu halten und ruckweise nach oben zu bewegen. Die Trägheit der beweglichen Teile (Schwimmer, Stange, Magnet) bringen es dann kurzzeitig zum Ansprechen.
Oft kommt es vor, dass der Tank keine freie Kon trollöfihung, sondern nur ein Entlüftungsrohr 50 aufweist, das den örtlichen Vorschriften entsprechend längs der Hauswand nach oben geführt ist (s. Fig. 4).
Meist hat man dann aber den Anschluss dieses Rohres rnittels eine T-Stückes 51 hergestellt, damit eine Kontrolle des Niveaus im Tank überhaupt möglich ist.
Auch in diesem Fall ; lässt sich das Gerät ohne weiteres verwenden, da das mittlere Rohrstück 16 einen so kleinen Durchmesser hat, dass die Entlüftung nicht gefährdet ist. Fig. 6 zeigt diese Situation in grösserem Massstab. Man sieht, dass für die Entlüftung ein ausreichender Querschnitt freibleibt, so dass beim Füllen die Luft aus dem Tank gemäss Pfeil L entweichen kann.
Fig. 7 und 8 zeigen in schematischer Darstellung besondere Vorrichtungen zum Prüfen der Wirkungsweise des Geräts Der permanente Magnet 14 bzw. die Führungsstange 13 ist mittels eines, den Reedschalter 20 umgreifenden Bügels 23 mit einem Weicheisenstück 24 verbunden. Die Prüfung der Wirkungsweise kann nun so stattfinden, dass man mit Hilfe eines permanenten Magneten 25 oder mittels eines Elektromagneten 26 dieses Weicheisenstück und damit den Schwimmer 12, die Stange 13, den Magneten 14 und den Bügel 23 ein wenig anhebt. Der Reedschalter 20 schliesst dann seinen Kontakt und das Gerät gibt ein Warnsignal. Bei der Anordnung nach Fig. 7 dient dazu ein aussen am Anschlusskasten angeordneter Druckknopf 27 mit einer Feder 28, welche den Magneten 25 nach der Prüfung wieder in seine Ausgangslage zurückzieht, und zwar so weit, dass die Teiile 12, 13, 14, 23, 24 wieder abfallen.
Bei der Anordnung nach Fig. 8 wird die gleiche Wirkung mittels des Elektromagneten 26 erreicht. Zur Betätigung des Elektromagneten dient ein, am Anschlusskasten angeordneter Druckknopfschalter 29.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Prüfung des Geräts auch auf Abstand stattfinden kann. (Wozu natürlich die notwendigen Leitungen vorhanden sein müssen). Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn auch eine Warnvorrichtung in Abstand angebracht ist, z. B. beim Tankwagen selber, wie bei der Anordnung nach Fig. 3 beschrieben ist.
Fig. 9 zeigt eine Anordnung mit einem zweiten Reedschalter 20a der mit dem Reedschalter 20 in Serie geschaltet ist. Dem Reedschalter 20a ist ein permanenter Haltemagnet 14a zugeordüet, der die Kontakte im norma- len Betrieb immer geschlossen hält. Wird nun aber Halter 3 mit dem starken Magneten 31 bis unter den Anschlusskasten nach oben geschoben, so wirkt dessen Magnetfeld dem Feld des Magneten 14a entgegen, so dass das resultierende Feld sich dem Wert Null nähert. Dies bedeutet aber, dass sich die Kontakte des Schalters 20a öffnen und geöffnet bleiben bis der Halter 3 wieder nach unten geschoben wird. Der Sinn dieser Anordnung ist, dafür zu sorgen, dass die Vorrichtung beim Transport nicht unbeabsichtigt in Funktion tritt und die Batterie entladen wird.
Da die Vorrichtung sehr empfindlich ist, würde jede ruckartige Bewegung die Warnvorrichtung zum Ansprechen bringen. Durch das nach oben Schieben des Halters 3 wird ohne Lösen irgendwelcher Kontakte die Vorrichtung ausser Betrieb gesetzt.
Zum Schluss sei noch erwähnt, dass das Warngerät auch beim Füllen eines Tanks mit einer explosionsgefährdeten Flüssigkeit (z. B. Benzin) verwendet werden kann. Dazu muss die eigentliche Warnvorrichtung so ausgebildet sein, dass sie keine offenen Funken gibt, also explosionssicher gebaut sein, z. B. mit einer Glühlampe als Warnsignal oder mit einer elektronisch gesteurten, ohne Unterbrecherkontakt arbeitenden Glocke.
Schaitungsmässig sind neben den dargestellten Beispielen noch weitere Varianten denkbar. Insbesondere kann der vom Schwimmer angehobene Magnet (14) zwei Reedschalter gleichzeitig betätigen, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, einen derselben in einem gesonderten Stromkreis, beispielsweise zum Schliessen eines Ventils am Tankwagen zu verwenden. Man kann auch einen zweiten Reedschalter unter dem ersten anordnen, derart, dass beim Anheben des Magnets durch den Schwimmer der untere Reedschalter öffnet, während der obere Reedschalter seine Kontakte schliesst. Die sich öffnenden Kontakte des unteren Schalters könnten beispielsweise mit Hilfe von Relais den Pumpenmotor am Tankwagen abschalten.