Flüssigkeitsbehälter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter mit einer mit diesem verbundenen auf Saugund Druckbetrieb umschaltbaren Pumpe, mit einem in Abhängigkeit des Flüssigkeitsstandes im Behälter betätigbaren, den Saugstrom der Pumpe unterbrechenden Schliessventil und mit einem im Saugstrom der Pumpe liegenden Flüssigkeitsabscheider.
Erfahrungsgemäss ist nicht zu verhindern, dass bei Flüssigkeitsbehältern dieser Art das Schliessventil in der geschlossenen Stellung, d.h. bei maximalem Flüssigkeitsstand im Behälter, Undichtigkeit aufweist. Diese Undichtigkeiten sind einerseits die Folge von zwischen Ventilsitz und Ventilkörper eingeklemmten und ein absolut dichtes Schliessen verunmöglichenden Fremdkörpern und andererseits von auf den Ventilkörper wirkenden und diesen kurzzeitig vom Ventilsitz abhebenden Erschütterungen, welche vor allem bei fahrbaren Flüssigkeitsbehältern durch die Fahrbewegung hervorgerufen werden.
Die durch diese Undichtigkeiten des Schliessventils in die Pumpe gelangende Flüssigkeit, z.B. Jauche, hat auf die empfindlichen Organe der Pumpe eine schädliche Wirkung, was zu erhöhter Störungsanfälligkeit der Pumpe führt.
Zur Behebung dieser Nachteile sind solche Flüssigkeitsbehälter mit einem Wasserabscheider ausgerüstet worden, welcher als Absetzgefäss in das von der Pumpe zum Behälter führende Saugrohr eingebaut ist. Ein solches Absetzgefäss lässt sich aber nicht unmittelbar in den Behälter entleeren. Die Flüssigkeit im Absetzgefäss wird daher mit einem Entleerungshahn in ein Gefäss abgelassen, der anschliessend entleert werden muss, z.B. in den Behälter. Im weiteren ist die im Absetzgefäss gesammelte Flüssigkeit im Winter dem Frost ausgesetzt. Durch Einfrieren der Flüssigkeit und Verstopfung des verhältnismässig klein dimensionierten Entleerungshahnes wird eine störungsfreie Entleerung vielfach verunmöglicht.
Diese Nachteile werden beim eingangs erwähnten Flüssigkeitsbehälter gemäss der Erfindung dadurch behoben, dass der Flüssigkeitsabscheider in einer dichten Absetzkammer angeordnet ist, die mit dem Innenraum des Behälters in Verbindung bringbar ist.
Vorzugsweise ist die Absetzkammer über ein am Boden der Absetzkammer angeordnetes und bei Druckanstieg in derselben sich selbsttätig öffnendes Ventil mit dem Behälter verbunden.
Anhand der Zeichnung, die in einem Längsvertikalschnitt die vordere Teilpartie eines fahrbaren Flüssigkeitsbehälters zeigt, wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Der Flüssigkeitsbehälter weist einen auf zwei nicht dargestellten Rädern abgestützten und mittels einer nur zum Teil gezeichneten Deichsel 2 an einen Traktor anhängbaren Tank 1 auf.
Auf der Deichsel ist eine Pumpe 3 befestigt, deren Antriebswelle 4 mit der Zapfwelle des Traktors gekuppelt werden kann. An der Pumpe ist ein Umsteuerventil 5 mit zwei Schaltstellungen vorgesehen, durch welches die Pumpe 3 wahlweise auf Saug- oder Druckbetrieb umschaltbar ist. Das Umsteuerventil 5 ist auf der einen Seite an ein ins Freie mündendes Saug- und Entlüftungsrohr 6 und auf der anderen Seite an eine zu einem auf dem Tank 1 sitzenden Dom 8 führende Verbindungsleitung 7 angeschlossen. Der mit einem entfernbaren Verschlussdeckel 9 dicht abgeschlossene Dom 8 ist über ein Schliessventil 10 mit dem Tankinnenraum verbunden.
Das Schliessventil 10 weist einen mit Rippen 13 versehenen in einem Ventilgehäuse 11 verschiebbar geführten Ventilstössel 12 auf. Der Ventilstössel 12 trägt zum Öffnen und Schliessen einer Ventilöffnung 14 einen oberen Ventilteller 15 und einen unteren Ventilteller 16.
Der Dom 8 ist als ein das Ventilgehäuse 11 umgebende Absetzkammer 17 ausgebildet, an die eine anfänglich vertikal und anschliessend im Bodenbereich des Tanks 1 horizontal verlaufende Druckleitung 18 angeschlossen ist, welche in ihrem horizontalen Bereich mit Düsen 19 versehen ist. In einer erweiterten Partie 20 der Druckleitung 18 ist ein Rückschlagventil 21 eingebaut.
Ein an einem Tank befestigten Lager 22 angelenkter Schwimmerhebel 23 trägt einen auf einer Platte 24 montierten Schwimmkörper 25, welcher mit dem Ventilstössel 12 des Schliessventils 10 zusammenwirkt und dieses in Abhängigkeit des Flüssigkeitsstandes im Tank betätigt. Mit dem Schwimmerhebel 23 ist ein mit diesem ein zweiarmiger Hebel bildender Zeiger 26 verbunden, dessen Stellung von aussen durch ein Schauglas 27 ersichtlich ist. Der Flüssigkeitsstand ist an einer am Schauglas 27 angebrachten, jedoch nicht dargestellten Skala ablesbar. Der Zeiger 26 ist an seinem freien Ende mit einem an der Innenseite des Schauglases 27 anliegenden Gummielement 28 versehen, welches auch bei verschmutztem Schauglas 27 ein Ablesen gewährleistet.
Am Dom 8 ist über ein Lager 30 eine Klappe 31 gelenkig befestigt, die zum Verschliessen der Eintrittsöffnung der Verbindungsleitung 7 dient. Die Klappe 31 ist mit einem Schwimmer 29 verbunden.
Beim Füllen des leeren Tanks 1 wird die Pumpe 3 durch das Umsteuerventil 5 auf Saugbetrieb geschaltet.
Wegen dem offenen Schliessventil 10 entsteht im Tank 1 ein Unterdruck was zur Folge hat, dass durch eine nicht gezeigte Eintrittsöffnung Flüssigkeit in den Tank gesaugt wird. Mit steigendem Flüssigkeitspegel im Tank 1 wird der Schwimmkörper 25 gehoben und beginnt den Ventilstössel 12 des Schliessventils nach oben zu bewegen.
Gleichzeitig folgt der Zeiger 26 der Bewegung des Schwimmkörpers und zeigt laufend den Flüssigkeitsstand an. Bei Erreichen des maximal möglichen Flüssigkeitspe- gels wird der untere Ventilteller 16 durch den Schwimmkörper 25 gegen die Ventilöffnung 14 gedrückt und verschliesst diese. Der Saugluftstrom wird dadurch unterbrochen und der Füllvorgang wird selbsttätig beendet.
Die Druckleitung 18 ist während dem ganzen Füllvorgang durch das Rückschlagventil 21 verschlossen.
Durch kaum vermeidbare Undichtigkeiten des Schliessventils 10 gelangt Flüssigkeit in die Absetzkammer 17. Übersteigt nun die in der Absetzkammer 17 sich sammelnde Flüssigkeit ein bestimmtes Niveau, betätigt der Schwimmer 29 die Klappe 31, welche die Mündung der Verbindungsleitung 7 verschliesst. Dadurch lässt sich vermeiden, dass die sich in der Absetzkammer 17 angesammelte Flüssigkeit durch die Verbindungsleitung 7 in die Pumpe 3 gesaugt wird.
Zur Entleerung des Tanks wird das Umsteuerventil 5 der Pumpe 3 auf Druckbetrieb umgeschaltet. In einer ersten Phase wird der im Dom sich aufbauende Druck den unteren Ventilteller 16 des Schliessventils 10 nach unten drücken, wodurch die Ventilöffnung 14 freigegeben wird. Der Druck kann dadurch auf die sich im Tank 1 befindliche Flüssigkeit wirken, die durch einen an der Rückseite des Tanks 1 angebrachten, nicht gezeigten, Entleerungshahnen ausgestossen wird. Das in der Folge absinkende Flüssigkeitsniveau bewirkt sehr bald die Auflage des oberen Ventiltellers 15 auf der Ventilöffnung 14.
Dadurch wird das Schliessventil 10 wieder geschlossen, was zu einem Druckanstieg im Dom 8 führt, wodurch das Rückschlagventil 21 in der Druckleitung 7 geöffnet wird. Durch das offene Rückschlagventil 21 wird nun die sich in der Absetzkammer 17 angesammelte Flüssigkeit über die Druckleitung 18 in den Tank 1 gedrückt. Durch die nun anschliessend über die Druckleitung 18 nachströmende Druckluft wird das Ausstossen der Flüssigkeit aus dem Tank 1 fortgesetzt, wobei die aus den Düsen 19 auftretende Luft gleichzeitig eine Wirbelwirkung erzeugt und die sich noch im Tank befindliche Flüssigkeit umwälzt. Bei jedem Entleerungsvorgang des Tanks 1 erfolgt somit automatisch auch eine Entleerung der Absetzkammer 17.
Es ist nicht auszuschliessen, dass das Rückschlagventil 21 durch einen eingeklemmten Festkörper undicht werden kann. In einem solchen Fall wird schon während des Füllvorganges Flüssigkeit vom Tank 1 über die Druckleitung 18 in die Absetzkammer 17 nachgesaugt.
Das dadurch in der Absatzkammer 17 steigende Flüssigkeitsniveau wird die Klappe 31 zum Schliessen bringen und den Füllvorgang vorzeitig unterbrechen. Diese Unterbrechung wird nun durch den zum Stillstand gekommenen Zeiger 26 angezeigt. Diese Störung kann durch kurzzeitiges Umschalten der Pumpe 3 auf Druckbetrieb behoben werden, wobei das sich öffnende Rückschlag ventil 21 den eingeklemmten Festkörper freigibt und gleichzeitig auch die in der Absetzkammer 17 angesammelte Flüssigkeit über die Druckleitung in den Tank 1 zurückfliessen lässt. Der Füllvorgang kann anschliessend durch Umschalten der Pumpe 3 auf Saugbetrieb fortgesetzt werden.
Liquid container
The present invention relates to a liquid container with a pump connected to it that can be switched to suction and pressure operation, with a shut-off valve that can be actuated depending on the liquid level in the container and interrupts the suction flow of the pump and with a liquid separator located in the suction flow of the pump.
Experience has shown that in the case of liquid containers of this type, the shut-off valve is not in the closed position, i.e. has a leak at the maximum liquid level in the container. These leaks are the result, on the one hand, of foreign bodies trapped between the valve seat and valve body and making absolutely tight closure impossible, and, on the other hand, of vibrations that act on the valve body and lift it briefly from the valve seat, which are caused by the movement of the vehicle, especially in the case of mobile liquid containers.
The liquid entering the pump through these leaks in the shut-off valve, e.g. Liquid manure has a harmful effect on the sensitive organs of the pump, which makes the pump more susceptible to failure.
To remedy these disadvantages, such liquid containers have been equipped with a water separator, which is installed as a sedimentation vessel in the suction pipe leading from the pump to the container. However, such a sedimentation vessel cannot be emptied directly into the container. The liquid in the sedimentation vessel is therefore drained into a vessel using a drain cock, which must then be emptied, e.g. into the container. Furthermore, the liquid collected in the sedimentation vessel is exposed to frost in winter. By freezing the liquid and clogging the relatively small-sized drain cock, trouble-free draining is often made impossible.
These disadvantages are eliminated in the above-mentioned liquid container according to the invention in that the liquid separator is arranged in a sealed settling chamber which can be brought into connection with the interior of the container.
The settling chamber is preferably connected to the container via a valve which is arranged on the bottom of the settling chamber and which opens automatically when the pressure rises in the same.
With the aid of the drawing, which shows the front part of a mobile liquid container in a longitudinal vertical section, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below. The liquid container has a tank 1 which is supported on two wheels (not shown) and can be attached to a tractor by means of a drawbar 2 (only partially shown).
A pump 3 is attached to the drawbar, the drive shaft 4 of which can be coupled to the power take-off shaft of the tractor. A reversing valve 5 with two switching positions is provided on the pump, by means of which the pump 3 can optionally be switched to suction or pressure operation. The reversing valve 5 is connected on one side to a suction and ventilation pipe 6 opening into the open and on the other side to a connecting line 7 leading to a dome 8 seated on the tank 1. The dome 8, which is tightly sealed with a removable cover 9, is connected to the interior of the tank via a closing valve 10.
The closing valve 10 has a valve stem 12 provided with ribs 13 and guided displaceably in a valve housing 11. The valve stem 12 carries an upper valve disk 15 and a lower valve disk 16 for opening and closing a valve opening 14.
The dome 8 is designed as a settling chamber 17 surrounding the valve housing 11, to which a pressure line 18, which initially runs vertically and then horizontally in the bottom area of the tank 1 and is provided with nozzles 19 in its horizontal area, is connected. A check valve 21 is installed in an enlarged section 20 of the pressure line 18.
A float lever 23, which is attached to a tank and hinged to a tank, carries a float 25 mounted on a plate 24, which interacts with the valve stem 12 of the closing valve 10 and actuates it depending on the liquid level in the tank. A pointer 26, which forms a two-armed lever and whose position can be seen from the outside through a sight glass 27, is connected to the float lever 23. The liquid level can be read from a scale attached to the sight glass 27, but not shown. The pointer 26 is provided at its free end with a rubber element 28 resting against the inside of the sight glass 27, which ensures reading even when the sight glass 27 is dirty.
A flap 31, which is used to close the inlet opening of the connecting line 7, is hinged to the dome 8 via a bearing 30. The flap 31 is connected to a float 29.
When the empty tank 1 is filled, the pump 3 is switched to suction mode by the reversing valve 5.
Because of the open closing valve 10, a negative pressure arises in the tank 1, which has the consequence that liquid is sucked into the tank through an inlet opening (not shown). As the liquid level in the tank 1 rises, the floating body 25 is raised and the valve stem 12 of the closing valve begins to move upwards.
At the same time, the pointer 26 follows the movement of the floating body and continuously shows the liquid level. When the maximum possible liquid level is reached, the lower valve disk 16 is pressed by the float 25 against the valve opening 14 and closes it. The suction air flow is thereby interrupted and the filling process ends automatically.
The pressure line 18 is closed by the check valve 21 during the entire filling process.
Liquid reaches the settling chamber 17 through unavoidable leaks in the shut-off valve 10. If the liquid collecting in the settling chamber 17 now exceeds a certain level, the float 29 actuates the flap 31, which closes the opening of the connecting line 7. This prevents the liquid that has collected in the settling chamber 17 from being sucked into the pump 3 through the connecting line 7.
To empty the tank, the reversing valve 5 of the pump 3 is switched to pressure mode. In a first phase, the pressure building up in the dome will press the lower valve disk 16 of the closing valve 10 downwards, whereby the valve opening 14 is opened. The pressure can thereby act on the liquid located in the tank 1, which is expelled through a drain cock, not shown, attached to the rear of the tank 1. The subsequently falling liquid level very soon causes the upper valve disk 15 to rest on the valve opening 14.
As a result, the closing valve 10 is closed again, which leads to a pressure increase in the dome 8, whereby the check valve 21 in the pressure line 7 is opened. The liquid that has collected in the settling chamber 17 is now pressed through the pressure line 18 into the tank 1 through the open check valve 21. The ejection of the liquid from the tank 1 is continued by the compressed air then flowing in via the pressure line 18, the air emerging from the nozzles 19 simultaneously generating a swirl effect and circulating the liquid still in the tank. Each time the tank 1 is emptied, the settling chamber 17 is thus also automatically emptied.
It cannot be ruled out that the check valve 21 can become leaky due to a trapped solid. In such a case, liquid is already sucked from the tank 1 via the pressure line 18 into the settling chamber 17 during the filling process.
The resulting increase in the liquid level in the sales chamber 17 will bring the flap 31 to close and interrupt the filling process prematurely. This interruption is now indicated by the pointer 26 which has come to a standstill. This malfunction can be remedied by briefly switching the pump 3 to pressure mode, the opening check valve 21 releasing the trapped solid and at the same time allowing the liquid that has accumulated in the settling chamber 17 to flow back into the tank 1 via the pressure line. The filling process can then be continued by switching the pump 3 to suction mode.