CH678459A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen des Verbraucherbehälters eines mit einer Feuchtsalzstreueinrichtung versehenen Winter- 5 dienststreufahrzeuges mit einer gebrauchsfertigen, wässerigen Lösung eines Taumittelkonzen-trats, z.B. einer CaCfe-Lauge, mit vorbestimmter Konzentration.

Bei Beladen von Winterdienstfahrzeugen mit ei- 10 ner Tausalzlösung, beispielsweise mit einer CaCl2-Lösung, die entweder separat oder mit einem Streusalzgemisch zur Glättebekämpfung auf winterlichen Strassen durch das Streufahrzeug ausgestreut wird, werden meistens Laugen verwendet, deren 15 Konzentration unter der Sättigungsgrenze bei Werten zwischen 18 und 25 Vol.-% liegt. Um diese verdünnten Lösungen herstellen zu können, wird einer gesättigten CaCfe-Lösung, deren Konzentration bei 34 Vol.-% liegt, eine entsprechende Menge von 20 Wasser zugesetzt. Bei den herkömmlichen Mischverfahren geschieht dies in der Weise, dass, um eine bestimmte Menge Lösung einer bestimmten Konzentration zu erhalten, vorausberechnete oder aus Tabellen entnehmbare Mengen von gesättigter Lö- 25 sung und Wasser in einem Mischbehälter gemischt und von dort in den Verbraucherbehälter des Streufahrzeuges umgefüllt werden. Diese Methode ist nicht nur umständlich und zeitraubend, sondern auch insofern von Nachteil, als eine gewünschte 30 Konzentration der zum Verbrauch bestimmten Lösung rechnerisch nur dann ermittelbar ist, wenn das Konzentrat tatsächlich die Sättigungsgrenze erreicht und zum Verdünnen reines Wasser verwendet wird. Häufig kommt es aber vor, dass übrig ge- 35 bliebene Restmengen zur späteren Wiederverwendung vorrätig gehalten werden müssen und die nur dann zusammen mit einer neu hergestellten Lösung wieder verwendet werden können, wenn sie die gleiche Konzentration wie die neue Lösung aufweisen, 40 weil sonst die gewünschte Konzentration der neu hergestellten Lösung durch das Zufügen der Restlösung mit anderer Konzentration verändert würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaf- 45 fen, mit dem es möglich ist, unterschiedliche Lösungskonzentrationen in selbstregelnder Weise unabhängig vom Sättigungsgrad des Taumittelkonzentrats unmittelbar zum Befüllen eines Verbraucherbehälters in beliebigen Mengen herstellen zu 50 können, d.h. das Aufbereiten und Abgeben von Taumittellösungen vorbestimmter Konzentrationen in beliebigen Mengen zu vereinfachen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass die Aufbereitung der Losung während 55 des Abgabe- bzw. Entnahmevorgangs beim Befüllen eines Verbraucherbehälters in der Weise erfolgt, dass einem mit wenigstens annähernd konstanter Zuflussmenge aus einem Vorratsbehälter in einen Mischbehälter strömenden Taumittelkonzen- 60 trat, z.B. einer 34%igen CaCk-Lauge, als Lösungsmittel Leitungswasser zugeführt wird, wobei die Zuflussmenge des Leitungswassers zum Mischbehälter mittels eines elektrisch steuerbaren Mengenreglers und einer elektronischen, auf die gewünsch- 65

te Lösungskonzentration voreinstellbaren Steuereinheit in Abhängigkeit von der in einer dem Mischbehälter nachgeschalteten Messeinrichtung gemessenen Wichte der Lösung geregelt wird und wobei die so erzeugte Taumittellösung von der Messeinrichtung unmittelbar in den Verbraucherbehälter ge- * leitet wird. v

Bei diesem Verfahren besteht der Hauptvorteil ^ darin, dass das Ausgangsprodukt, d.h. das Taumit- % telkonzentrat, nicht unbedingt die höchstmögliche oder eine bestimmte Konzentration haben muss und dass die Menge der zu mischenden Lösung völlig beliebig gross sein kann, also dem jeweiligen Mengenbedarf exakt angepasst werden kann, ohne dass dazu irgendwelche Mischungsmengen an Konzentrat und Wasser zuvor errechnet und abgemessen werden müssen. Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass Restmengen einer verdünnten Lösung ohne weiteres in den Vorratsbehälter des Taumittelkonzentrats zurückgeschüttet werden können.

Durch diese verdünnten Restmengen von Lösung wird zwar dann das Konzentrat bereits im Vorratsbehälter etwas verdünnt. Weil bei der nächsten Aufbereitung und Ausgabe einer verdünnten Lösung mit möglicherweise einer anderen Konzentration die Mischung neu erstellt und mit Hilfe der unmittelbar hinter dem Mischbehälter angeordneten Messeinrichtung auf die vorbestimmte Konzentration eingeregelt wird, hat die mehr oder weniger merkliche Vorverdünnung des Taumittelkonzentrats auf das neue Mischergebnis aber keinen Ein-fluss.

Ausserdem ist Vorteil gegeben, dass nur eines der beiden Medien bezüglich der Zuflussmenge geregelt zu werden braucht und dass durch die an sich bekannte Venwendung der Wichte der Lösung als konzentrationsspezifische Regelgrösse eine relativ einfache und exakt messende Messeinrichtung für die Bestimmung der Konzentration der verdünnten Lösung in Anwendung kommen kann, zumal elektronische Wichtmesseinrichtungen hoher Empfindlichkeit und Messgenauigkeit zur Verfügung stehen.

Es ist auch zugleich sichergestellt, dass unabhängig von der Höhe, in der sich der Vorratsbehäl-ter des Konzentrats über dem Boden befindet, die zum Befüllen eines sich auf einem Lastkraftwagen befindenden Verbraucherbehälters erforderliche Druck zur Verfügung steht, und dass der Fliessdruck und die Zuflussmenge des Konzentrats unabhängig vom Füllpegel des Vorratsbehälters konstant sind.

Durch die Ausgestaltung der zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 vorgesehenen Vorrichtung gemäss Anspruch 2 lässt steh nicht nur ein einfacher und funktionssicherer Aufbau er- *

zielen, sondern es ist auch sichergestellt, dass Jeweils beide Zuleitungen gleichzeitig geöffnet und geschlossen sind, was erheblich zur Betriebssicher- « heit beiträgt.

Durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung nach Anspruch 3 ist die Möglichkeit gegeben, manuell unterschiedliche Vorgabewerte für die gewünschte Konzentration der aufzubereitenden Lösung direkt in die Steuereinheit

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einzugeben, so dass je nach Bedarf Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen während des Abfülivorganges aufbereitet werden können. Ausserdem trägt sie zur Erhöhung der Betriebssicherheit bei, wobei darüber hinaus vorgesehen sein kann, dass mit dem Öffnen der beiden Absperrventile auch die Flüssigkeitspumpe in der Konzentrat-Leitung automatisch eingeschaltet wird.

Eine weitere der Erhöhung der Betriebssicherheit dienende Massnahme kann gemäss Anspruch 4 darin bestehen, dass die beiden Absperrventile der Konzentrat-Leitung und der Wasserzuleitung über die Steuereinheit in Abhängigkeit von einem vorbestimmten, z.B. am Ausgang des Messrohrs herrschenden Mindest- und/oder Höchstdruckes, der an die Steuereinheit gemeldet wird, abgeschaltet werden. Ein Unterschreiten des Mindestdruckes kann beispielsweise auftreten, wenn die Abfülleitung ein Leck aufweist oder nicht vor-schriftsmässig angeschlossen ist. Ein Überdruck kann auftreten, wenn der Verbraucherbehälter vollständig oder bis zu einem vorbestimmten Pegel gefüllt ist.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend das er-findungsgemässe Verfahren und eine erfindungs-gemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung zum Aufbereiten und Abfüllen einer Lauge weist einen Vörratsbehälter 1 für ein chemisches Konzentrat z.B. für eine gesättigte, 34%ige CaCfe-Lauge auf, der über eine Konzentrat-Lei-tung 12, in der sich ein Sicherheitsabsperrhahn 2, eine Flüssigkeitspumpe 3, ein elektromagnetisches Absperrventil 4 und ein Rücklaufsperrventil 19 befinden und die in einen volumenmässig kleinen Mischbehälter 5 mündet. Dieser Mischbehälter ist nur dafür vorgesehen, den beiden zu mischenden Medien Gelegenheit zur vollständigen d.h. homogenen Mischung bzw. Lösung zu geben. Dabei genügt es im allgemeinen, wenn der Mischbehälter aus einem Hohlraum besteht, der über eine nur geringe Länge und einen etwa doppelt so grossen Querschnitt aufweist wie die gemeinsamen Zulaufleitungen 11 und 12. Zwischen dem Rücklaufsperrventil 19 und dem Mischbehälter 5 liegt die Einmündung 18 einer Wasserzulaufleitung 11 in die Konzentrat-Lei-tung 12. Die Wasserzulaufleitung 11 ist an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossen und mit einem elektromagnetischen Absperrventil 9 sowie mit einem in Strömungsrichtung dahinter liegenden elektromagnetisch steuerbaren Mengenregler 8 versehen. Der Mischbehälter 5 steht über ein weiteres Rücklaufsperrventil 20 mit einer aus einem im wesentlichen vertikalen Messrohr 13 mit zwei Abgängen 14 und 15 bestehenden Messstrecke 6 in Verbindung. Der Durchlaufquerschnitt des Messrohrs kann im Prinzip beliebig gross sein; zweckmässig ist es jedoch, ihn wenigstens geringfügig grösser zu wählen als der davor liegende Zulaufquerschnitt, damit eventuell auftretende Luft- oder Gasblasen leichter aus dem Messrohr entweichen können. Die beiden Abgänge 14 und 15, die einen vertikalen Abstand h = 1m voneinander haben, stehen mit einer Differenzdruckmesseinrichtung 7 in Verbindung,

welche den jeweils anstehenden Differenzdruck im Messrohr 13 in ein elektrisches Spannungssignal umwandelt, welches über eine elektrische Leitung 24 einer elektronischen Steuereinheit 10 zugeführt wird. Der Ausgang 16 des Messrohres 13 ist mit einem Drucksensor 21 versehen und über eine Kupplung 25 mit einer Abfülleitung 17 verbunden, welche die durchströmende Flüssigkeit in den Verbraucherbehälter 22 einer Feuchtsalz-Streuvorrichtung 24 auf einem Winterdienst-Streufahrzeug 23 leitet. Der Drucksensor 21 steht über eine elektrische Leitung 26 ebenfalls mit der elektronischen Steuereinheit 10 in Verbindung, die ausgangsseitig über eine gemeinsame Leitung 27 mit den beiden Absperrventilen 4 und 9, über eine elektrische Leitung

28 mit dem elektromagnetisch steuerbaren Mengenregier 8 und über eine weitere elektrische Leitung

29 mit der Flüssigkeitspumpe 3 verbunden ist. Der Mengenregler 8 steht über eine Rückmeldeleitung

30 zusätzlich mit der elektronischen Steuereinheit 10 in Verbindung. Die elektronische Steuereinheit 10 ist mit einer manuellen Eingabetastatur 10/1, einer Anzeigevorrichtung 10/2, einem Ein-Ausschalter 10/3 und einer Kontrollampe 10/4 versehen und im übrigen so aufgebaut und programmiert, dass sie in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal, das über die elektrische Leitung 24 von der Differenzdruck-Messeinrichtung 7 geliefert wird, nach Durchführung eines Vergleichs mit einem über die Tastatur 10/1 vorgewählten, einer bestimmten Lösungskonzentration entsprechenden Wert den Mengenregler 8 derart steuert, dass der von der Flüssigkeitspumpe in den Mischbehälter 5 beförderten, konstanten Fördermenge an Konzentrat jeweils ein so grosser Wasseranteil zugeführt wird, dass im Messrohr 13 die gewünschte, in der Steuereinheit 10 eingegebene Lösungskonzentration entsteht. Durch die beiden einen festen vertikalen Abstand von 1m voneinander aufweisenden Abgänge 14 und 15 werden zwei unterschiedliche Drücke P1 und P2 gemessen, aus deren Differenz sich die Wichte der Lösung ergibt, die als spezifische Grösse für die Konzentration der sich im Messrohr 13 befindenden Lösung dient. Durch die Differenzbildung zwischen Pi und Pz und den konstanten Abstand zwischen den Abgängen 14 und 15 werden Druckunterschiede und Fliessgeschwindigkeitsunterschiede aus dem Messergebnis völlig eliminiert, so dass tatsächlich nur die der jeweils vorhandenen Lösungskonzentration entsprechende Wichte als Messergebnis vorliegt und zur Steuerung des Mengenreglers 8 verwendet werden kann. Das Messergebnis ist auch hinreichend genau für eine nur geringen Schwankungen unterworfene Regelgenauigkeit, so dass auch die gewünschte Lösungskonzentration mit einem beispielsweise zwischen 21% und 25% liegenden CaCl2-Anteil in der Lösung enthalten ist, wobei Abweichungen von ± 0,5% in Kauf genommen werden können.

Zur Wichtemessung sind aber auch schon andere Einrichtungen bekannt, die ebenfalls geeignet sind, die von der Steuereinheit 10 benötigten Signale zu erzeugen.

Mit Hilfe der Anzeigevorrichtung (10/2), die beispielsweise aus LCD-Elementen bestehen kann,

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kann sowohl die eingestellte Konzentration als auch die jeweils abgegebene Menge angezeigt werden.

Während zum generellen Absperren des Vorratsbehälters 1 der manuell betätigbare Sicherheits-absperrhahn 2 vorgesehen ist, können die beiden elektromagnetisch betätigbaren Absperrventile 4 und 9 gemeinsam ein- und ausgeschaltet werden, und zwar über die Steuereinheit 10. Dabei kann das Einschalten dieser beiden Absperrventile jeweils manuell erfolgen, während das Abschalten zusätzlich vom Drucksensor 21 jeweils dann bewirkt werden kann, wenn am Ausgang 16 des Messrohres 13 ein in der Steuereinheit 10 gespeicherter Mindestdruck unterschritten oder ein Höchstdruck überschritten wird. Ein Unterschreiten des Mindestdrucks kann beispielsweise bei einem Leck oder bei unkorrektem Anschluss der Abfülleitung 17 auftreten, während ein Überschreiten des Höchstdruckes dann auftreten kann, wenn ein bestimmter Pegel im Verbraucherbehälter 22 überschritten oder dieser Verbraucherbehälter 22 vollständig gefüllt ist

Bei der Benutzung dieser vorstehend geschilderten Vorrichtung kann die Aufbereitung der benötigten Lösung in der gewünschten Konzentration in jeder beliebigen Menge während des Abfüllvorganges in einfacher Weise derart erfolgen, dass man unter Vorgabe der gewünschten Lösungskonzentration über die elektronische Steuereinheit 10 nach vorherigem Öffnen des Sicherheitsabsperrhahns 2 und dann unter gleichzeitigem Öffnen der beiden Absperrventile 4 und 9 die Flüssigkeitspumpe 3 einschaltet und zugleich auch die Differenzdruck-Messeinrichtung 7 sowie die den Drucksensor 21 in Betrieb setzt. Selbstverständlich muss zuvor dafür gesorgt werden, dass die Abfülleitung 17 korrekt mit der Kupplung 25 und dem Verbrauchbehälter 22 verbunden ist Wenn sich beim Einschalten der Differenzdruck-Messeinrichtung 7 das Messrohr 13 bereits oder vom vorhergegangenen Abfüllvorgang noch gefüllt ist, wird die Konzentration, d.h. die Wichte, der sich im Messrohr 13 befindenden Lösung sofort an die Steuereinheit 10 gemeldet und, falls eine Abweichung zum neu angegebenen Wert vorliegt, eine entsprechende Verstellung des Mengenreglers 8 bewirkt. Andernfalls bleibt die vorgefundene Einstellung des Mengenreglers 8 erhalten. Es besteht auch die Möglichkeit, eine bestimmte Menge an der elektronischen Steuereinheit 10 vorzuwählen und nach Durchfluss dieser Menge ein Abschalten der beiden Absperrventile 4 und 9 zu bewirken. Dazu ist in der sich an den Ausgang 16 anschliessenden Leitung 31 zusätzlich ein Durch-flussmengenmesser 32 angeordnet, der über eine elektrische Meldeleitung 33 ebenfalls eingangssei-tig mit der elektronischen Steuereinheit 10 verbunden ist.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Befüllen des Verbraucherbehälters (22) eines mit einer Feuchtsalzstreueinrichtung versehenen Winterdienststreufahrzeugs mit einer gebrauchsfertigen, wässerigen Lösung eines Taumittelkonzentrats mit vorbestimmter Konzentration, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitung der Lösung während des Abgabe- bzw. Entnahmevorgangs beim Befüllen des Verbraucherbehälters (22) in der Weise erfolgt, dass einem mit wenigstens annähernd konstanter Zuflussmenge aus einem Vorratsbehälter (1) in einen Mischbehälter (5) strömenden Taumittelkonzentrat als Lösungsmittel Leitungswasser zugeführt wird, wobei die Zuflussmenge des Leitungswassers zum Mischbehälter (5) mittels eines elektrisch steuerbaren Mengenreglers (8) und einer elektronischen, auf die gewünschte Lösungskonzentration voreinstellbaren Steuereinheit (10) in Abhängigkeit von der in einer dem Mischbehälter (5) nachgeschalteten Messeinrichtung (6, 7) gemessenen Wichte der Lösung geregelt wird und wobei die so erzeugte Taumittellösung von der Messeinrichtung (6, 7) unmittelbar in den Verbraucherbehälter geleitet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Vorratsbehälter (1) zum Mischbehälter (5) führende Konzentrat-Leitung (12) mit einer Flüssigkeitspumpe (3) versehen ist und dass die an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossene Wasserzuleitung (11) mit dem Mengenregler (8) in die Konzentrat-Leitung (12) mündet, dass ferner der Mischbehälter (5) ausgangsseitig an eine Wichtmesseinrichtung (6, 7) angeschlossen ist, deren Ausgang (16) mit einer Abfülleitung (17) verbunden oder verbindbar ist und dass sowohl die Konzentrat-Leitung (12) als auch die Wasserzuleitung (11) jeweils mit einem elektromagnetischen Absperrventil (4 bzw. 9) vesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Steuerung des Mengenreglers (8) der Wasserzuleitung (11) vorhandene Steuereinheit (10) mit elektrischen Schaltern zum gleichzeitigen Ein-und Ausschalten sowohl der Absperrventile (4, 8) als auch der Flüssigkeitspumpe (3) der Konzentrat-Leitung (12) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (16) eines Messrohres (13) mit einem elektronischen Drucksensor (21) ausgerüstet ist, dessen Messwerte an die elektronische Steuereinheit (10) gemeldet werden, und dass bei Unterschreiten eines Mindest-druckwertes und/oder Überschreiten eines Höchst-druckwertes am Ausgang (16) des Messrohres (13) die beiden Absperrventile (4, 8) geschlossen werden.

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