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Einlaufvorrichtung für einen Flüssigkeitsbehälter Die Erfindung betrifft
eine Einlaufvorrichtung für einen Flüssigkeitsbehälter mit einem in der Einlaufleitung
angeordneten Absperrorgan, das bei Erreichen eines vorbestimmten Flüssigkeitsniveaus
automatisch durch einen Schwimmer erst nach einer gewissen Verzögerungszeit geschlossen
wird.
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Schwimmergesteuerte Zulaufventile für Flüssigkeitsbehälter sind grundsätzlich
bereits bekannt. Sie finden z. B. Anwendung in Treibstoff- oder Öltanks wie auch
in Toiletten-Spülkästen. Bei den zuletzt genannten Anwendungsformen kommt es zunächst
darauf an, einen großen Ventilquerschnitt vorzusehen, damit nach einem Absinken
des Flüssigkeitsspiegels der Kasten so schnell wie möglich von neuem gefüllt wird.
Wesentlicher Gesichtspunkt bei der Festlegung der Betriebsbedingungen solcher selbsttätig
wirkenden Absperrorgane ist jedoch, deren zu schnelles und heftiges Schließen oder
Zuschlagen zu vermeiden, um nicht durch Wasserschläge bzw. rückwärts durch die Zuflußleitungen
wandernde Druckwellen eine Gefahrenquelle für die gesamte Anlage zu erzeugen. Um
diesen Gefahren zu begegnen, ist es bekannt, an dem Schwimmer Dämpfungseinrichtungen
anzubringen, die die Steuerbewegung des Schwimmers und damit auch die öffnungs-
und Schließbewegung des Ventils verzögern. Es ist ferner eine Schwimmerventilvorrichtung
bekannt, bei der der Ventilkörper selbst als Brems- oder Dämpfungskolben ausgebildet
und nur lose mit dem Schwimmer verbunden ist und bei der sich der Ventilkörper unabhängig
vom Schwimmer unter dem Druck in der Zuführungsleitung schließt.
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Diesen Bauformen schwimmergesteuerter Absperrorgane mit Brems- oder
Dämpfungskolben haftet der Nachteil an, daß der Schwimmer beim Öffnen den gesamten
Zulaufdruck eines großen Ventilquerschnittes überwinden und daher groß ausgebildet
sein muß.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß das
Absperrorgan in an sich bekannter Weise eine Drosselklappe ist, deren Schwenkachse
in der als Füllstutzen ausgebildeten Einlaufleitung exzentrisch angeordnet ist,
so daß die Differenz der Kräfte auf die beiden Klappenteile einer vom Schwimmer
eingeleiteten Schließbewegung der Drosselklappe entgegenwirkt, und daß in an sich
bekannter Weise neben dem Füllstutzen ein Zylinder mit einem beweglichen Kolben
vorgesehen ist, welch letzterer nach Einleitung der Schließbewegung der Drosselklappe
durch den Schwimmer dieselbe in ihre Schließlage bringt. Dadurch, daß die Schwenkachse
der Klappe in an sich bei Klappenventilen bekannter Weise exzentrisch angeordnet
ist und die Differenz der Kräfte auf die beiden Klappenteile der Schließbewegung
entgegenwirkt, wird erreicht, daß der Bremskolben sehr klein gehalten werden kann,
weil die dem Auftrieb des Schwimmers, der an sich schon klein sein kann, entgegenwirkende
Kraft mit der Annäherung an die Schließlage noch zunimmt.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Vorrichtung wird dadurch erreicht,
daß der Zylinder mit dem Füllstutzen über eine vorzugsweise einstellbare Durchlaufbohrung
in Verbindung steht und daß der Kolben in der Öffnungslage des Absperrorgans diese
Bohrung abdeckt, nach dem vom Schwimmer bewirkten Teil der Schließbewegung des Absperrorgans
dagegen diese Bohrung freigibt. Dazu wird ferner vorgeschlagen, daß auf derSchwenkachse
derDrosselklappe ein zweiarmiger Betätigungshebel befestigt ist, dessen eines Ende
mit dem Schwimmer in Wirkungsverbindung steht, während sein anderes Ende mit einer
am Kolben angelenkten Pleuelstange gelenkig verbunden ist. Es sind vorzugsweise
an sich bekannte, willkürlich betätigbare Mittel vorgesehen, die gestatten, das
Absperrorgan entgegen der Wirkung des Kolbens und des Schwimmers zu öffnen. Dabei
ist es von Vorteil, wenn der Kolben im Zylinder mit Spiel geführt ist.
In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es ist Fig. 1 eine Ansicht einer Einlaufvorrichtung mit im Längsschnitt gezeichnetem
Zylinder und Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1.
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In Fig. 1 ist ein Deckelf eines im übrigen nicht dargestellten Öltanks
strichpunktiert angedeutet. An diesem Deckel f ist ein in das Innere des Öltanks
hineinragender Füllstutzen 2 mittels zweier Muttern 3 befestigt. An das untere Ende
des Füllstutzens 2 wird ein nicht dargestelltes Füllrohr angeschraubt, das nahezu
bis zum Boden des Öltanks reicht. Im Füllstutzen 2 ist eine Drosselklappe 4 vorgesehen,
die um eine in bezug auf den Stutzen selbst leicht exzentrich angeordnete Schwenkachse
5 schwenkbar ist. Der in Fig. 1 rechts von der Schwenkachse 5 befindliche Klappenteil4'
ist etwas größer als der links befindliche Klappenteil 4".
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Außerhalb des Füllstutzens 2 ist auf der Klappenächse 5 ein zweiarmiger
flacher Betätigungshebel 6 befestigt. Das Ende des einen Hebelarmes ist durch zwei
bogenförmige Kanten 8 begrenzt, die mit zwei Anschlagflanschen 9 zusammenarbeiten,
die auf einer vertikalen Stange 10 befestigt sind, die in zwei am Füllstutzen 2
angebrachten Konsolen 11 und 12 geführt ist. Die Stange 10 geht durch einen an ihr
befestigten Schwimmer 13. Am oberen Ende der Stange 10 ist ein Anschlagteller 14
vorgesehen. Am Tankdeckel l ist noch ein Pedal 15 angebracht, das auf einem
Bolzen 16 festsitzt, der in einer Buchse 17 geführt ist, die durch den Tankdeckel
1 hindurchgeht und einen Flansch 18 besitzt, der mittels nicht dargestellter Schrauben
am Tankdeckel 1 befestigt ist. Eine Druckfeder 19, die einerseits am Pedal 15 und
anderseits am Flansch 18 abgestützt ist, ist bestrebt, das Pedal nach oben zu bewegen,
so daß es sich normalerweise in der dargestellten Lage befindet, in der ein am unteren
Ende des Bolzens 16 vorgesehener Anschlagstift 16' am unteren Ende der Buchse 17
anschlägt. Der Bolzen 16 liegt oberhalb der Schwimmerstange 10 und in Flucht mit
derselben, so daß man durch Drücken auf das Pedal 15 diese Schwimmerstange
10 entgegen dem Auftrieb des Schwimmers 13 nach unten bewegen kann. Die Teile 1
und 15 bis 19 sind in Fig. 2 weggelassen.
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Oberhalb der Drosselklappe 4 ist außerhalb des Füllstutzens 2 ein
Zylinder 20 vorgesehen, in dem ein Kolben 21 mit viel Spiel auf- und abwärts beweglich
ist. Der Kolben 21 ist mit Ringnuten 22 versehen, aber es sind keine Kolbenringe
vorhanden, sa daß zwischen Kolben 21 und Zylinder 20 keine Dichtung besteht. Der
Zylinder 20 ist mittels eines Stutzens 23 am Füllstutzen 2 befestigt, z. B. angeschweißt.
Eine im Stutzen 23 vorgesehene kleine Bohrung 24 verbindet die Innenräume des Füllstutzens
2 und des Zylinders 20, und eine quer in diese Bohrung hineinragende Regulierschraube
25 gestattet, den nützlichen Durchflußquerschnitt dieser Bohrung 24 zu regulieren.
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Am Kolben 21 ist bei 26 eine Pleuelstange 27 angelenkt, die bei 28
am Ende des vom Schwimmer 13 abgekehrten Armes des Betätigungshebels 6 angelenkt
ist. Am unteren Ende der Pleuelstange 27 ist ein Gegengewicht 29 zum teilweisen
Ausgleich des Gewichtes des Schwimmers 13 angebracht. Zwei übereinander am Füllstutzen
2 angeschweißte Anschläge 30 und 31 begrenzen die Verschwenkung des Betätigungshebels
6. Die beschriebene Einlaufvorrichtung arbeitet wie folgt: Um den Tank zu füllen,
wird in üblicher Weise ein Schlauch über eine nicht dargestellte Kupplung mit dem
oberen Ende des Füllstutzens verbunden. Der Schlauch ist an eine auf einem Tankwagen
angeordnete Ölpumpe angeschlossen, mit der das Öl aus dem Wagentank unter einem
Druck von z. B. 3 bis 5 atü in den Füllstutzen 2 gepumpt wird.
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Solange das Ölniveau im Tank den Schwimmer 13 nicht erreicht, ruht
der Betätigungshebel 6 auf dem Anschlag 30, so daß die Klappe 4 sich in der strichpunktiert
angedeuteten Öffnungslage 4 a befindet. Dabei befindet sich der Kolben 21 im Zylinder
20 in seiner oberen, strichpunktiert angedeuteten Lage 21 a, in der er vor der Durchlaufbohrung
21 liegt und somit, von Leckverlusten abgesehen, den Eintritt von Öl in den Zylinder
20 verhindert.
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Wenn beim Steigen des Niveaus im Tank der Schwimmer 13 nach oben mitgenommen
wird, so wird die Klappe 4 im Gegenuhrzeigersinn von Fig. 1 verschwenkt, wobei der
Umstand, daß der Klappenteil 4' größer als der Klappenteil 4" ist, die Verschwenkung
verzögert. Die Differenz der Klappenteile 4' und 4" ist so groß, daß der Schwimmerauftrieb
überhaupt nicht zum Schließen der Klappe 4 genügt.
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Um die Klappe 4 ganz zu schließen, d. h. um sie also in die der dargestellten
Lage des Hebels 6 entsprechende, gestrichelt gezeichnete Lage zu bringen, ist noch
die Wirkung des Kolbens 21 erforderlich. Der Kolben 21 gibt bei der anfänglichen
Verschwenkung des Hebels 6 die Durchlaufbohrung 24 frei, so daß Öl in den Zylinder
20 strömt. Wegen des geringen, mittels der Regulierschraube 25 passend eingestellten,
nützlichen Durchfiußquerschnittes der Bohrung 24 füllt sich der Zylinder 20 relativ
langsam, so daß der Öldruck erst nach einer Verzögerungszeit von z. B. 1/z bis 1
Sekunde auf den Kolben 21 wirkt, der dann über die Pleuelstange 27 den Hebel 6 ganz
in die der Schließlage der Klappe 4 entsprechende Lage verschwenkt.
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Falls die Klappe 4 in der Schließlage an der Wand des Füllstutzens
2 anschlägt, kommt der Anschlag 31 nur zur Wirkung, wenn die Klappe 4 etwas elastisch
nachgibt.
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Die Verzögerung beim Schließen der Drosselklappe 4 hat den Zweck,
ein plötzliches starkes Ansteigen des Druckes in dem früher erwähnten Schlauch zu
vermeiden, der oben an den Füllstutzen 2 angeschlossen ist. Dieser Schlauch liegt
meistens nicht ausgestreckt am Boden, sondern in Bögen und Windungen, die bei einem
plötzlichen Druckanstieg das Bestreben haben, sich auszurichten. Es können daher
infolge des bei einem plötzlichen Schließen der Klappe 4 auftretenden Flüssigkeitsschlages
heftige Bewegungen des Schlauches auftreten, die z. B. Zierpflanzen beschädigen,
Kleider beschmutzen oder anderen Schaden anstiften können, selbst wenn der Schlauch
selbst den Schlag aushält.
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Mit Hilfe der Regulierschraube 25 kann man die Verzögerungszeit so
einstellen, daß der Druckanstieg im Schlauch eine solche Amplitude hat, daß sie
einerseits unschädlich, anderseits aber doch genügend groß ist, um eine auf dem
Tankwagen angeordnete Vorrichtung zu betätigen, die bei gefülltem Tank die Ölpumpe
automatisch abstellt.
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Wenn die Drosselklappe 4 geschlossen und die Ölpumpe abgestellt ist,
drückt der das Einfüllen besorgende
Arbeiter mit dem Fuß auf das
Pedal 15, wodurch die Schwimmerstange 10 entgegen dem Schwimmerauftrieb nach unten
gestoßen und die Klappe 4 somit geöffnet wird. Das große Spiel zwischen Zylinder
20 und Kolben 21 erlaubt dabei ein rasches Auslaufen des Zylinders in dem Tank,
während eine Dichtung zwischen Zylinder 20 und Kolben 21 das Hinunterstoßen der
Schwimmerstange 10 verhindern würde. Bei offener Klappe 4 kann nun auch der Schlauch
rasch in den Tank auslaufen, vorausgesetzt, daß man dessen oberes Ende noch mit
der Atmosphäre in Verbindung bringt.