DE2641941A1

DE2641941A1 - Vorrichtung zur automatischen abstellung der fuellung von behaeltern fuer fluessige produkte

Info

Publication number: DE2641941A1
Application number: DE19762641941
Authority: DE
Inventors: Michel Jacques Leon Cocuerel
Original assignee: Equipement Industriel Normand
Current assignee: Equipement Industriel Normand
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1977-03-24
Also published as: IE44455L; CA1087996A; NL7610388A; IT1068293B; SU628808A3; GB1567472A; NL177934C; DD126904A5; IE44455B1; RO71123A; DE2641941C2; PL116316B1; DK413076A; LU75823A1

Description

EQUIPEMENT INDUSTRIE! NOBMAKD CF 75/90 - CF 76/14 - CF 76/^8

Vorrichtung zur automatischen Abstellung der Füllung von Behältern

für flüssige Produkte.

Beim Umfüllen einer Flüssigkeit aus einer zu entleerenden Zisterne in einen zu füllenden Behälter wird sehr häufig gewünscht, daß das Umfüllen kein Überlaufen der Flüssigkeit aus dem Aufnahmebehälter zur Folge hat. Dies ist insbesondere beim Umfüllen der in einer Transportzisterne enthaltenen brennbaren Flüssigkeiten in einen Einlagerungsbehälter, z.B. einer Tankstelle, der Fan.

Die Transportzisterne ist im allgemeinen mit einem nicht automatisch betätigten Ausgangs ventil versehen, hinter welchem mehr oder weniger biegsame Entleerungsleitungen befestigt sind, deren Volumen verhältnismäßig groß sein kann.

Es sind bereits automatische Abstellvorrichtungen bekannt, welche hinter der Flüssigkeit an dem Einlagerungsbehälter angebracht sind, bei welchen der Ausfluß der Flüssigkeit hinter dem Ausgangsventil des Speisebehälters durch ein Hauptventil abgestellt wird, welches sich unter der Einwirkung eines an eine mit dem Hauptventil verbundene Membran angelegten Differentialdrucks schließt, welcher von der Schließung eines Sekundärventils durch einen von dem Stand der Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter abhängenden Schwimmer herrührt.

Ferner sind gemäß dem gleichen Prinzip arbeitende automatische Abstellvorrichtungen bekannt, deren Hauptventil eine Bohrung kleinen Durchmessers aufweist, durch welche in den zu füllenden Behälter das Flüssigkeitsvolumen entleert wird, welches sich nach dem Arbeiten des Hauptabsperrventil und der Schließung des

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Ausgangsventils des Speisebehälters zwischen diesen beiden Absperrorganen befindet.

Ferner sind, um gewissen Mangeln der obigen Torrichtungen abzuhelfen, automatische Vorrichtungen zur Abstellung der Füllung bekannt, welche das Überlaufen der Flüssigkeiten bei der Füllung von Torrats- oder Einlagerungsbehältern verhindern, welche ein Hauptventil, welches in der Fülleitung des Behälters hinter dem Ausgangsventil einer die umzufüllende Flüssigkeit enthaltenden Zisterne angebracht ist, und ein Sekundärventil aufweisen, welches sich, wenn die Flüssigkeit einen ersten bestimmten Pegel überschreitet, unter der Wirkung elnes_ von. dem Pegel der Flüssigkeit in dem

aDhangenden Schwimmers °

zu füllenden Behälter/schließt, wobei ein Druck erzeugt wird, welcher auf das Hauptventil ausgeübt wird, um dieses zu schließen, wobei die Wirkung des Sekundärventils ausgeschaltet werden kann, um die Entleerung der strömungsaufwärts von dem Hauptventil liegenden Rohrleitungen in den Einlagerungsbehälter mittels eines verzögerten Hilfsventils vorzunehmen, die Ausschaltung des Sekundärventils wird jedoch durch die Wirkung eines von dem Pegel der Flüssigkeit abhängenden Schwimmers auf ein Blockierungsventil unmöglich gemacht, wenn die Flüssigkeit einen bestimmten Pegel überschreitet.

Im Gebrauch hat es sich bisweilen als schwierig erwiesen, die verschiedenen Ventile zur Steuerung des Hauptventils und die erforderlichen Impulsleitungen einzubauen. Außerdem ist die Verzögerung bisweilen eine Quelle von Störungen. Schließlich ist die Prüfung oder der Austausch bei Störungen bisweilen unbequem.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, schlägt die Erfindung eine Torrichtung zum automatischen Abstellen des Umfüllens vor, welche an einer oberen Zufuhr zur Füllung eines Behälters angebracht ist und ein Hauptventil, welches die Leitung zur Füllung des Behälters strömungsabwärts von dem Ausgangsvent11 eines die umzufüllende Flüssigkeit enthaltenden Behälters freigeben oder verschließen kann und durch eine obere Membran gesteuert wird, welche auf jeder ihrer Seiten einem Druck ausgesetzt werden kann, und ein Sekundärventil enthält, welches an einer Abzweigung für die in Umfüllung begriffene Flüssigkeit angebracht ist und durch einen von dem Pegel der in dem zu füllenden Behälter enthaltenen Flüssigkeit abhängenden Schwimmer geschlossen wird, wenn die Flüssigkeit einen bestimmten Pegel übersteigt, wobei ein Überdruck auf der oberen Seite der

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mit dem Hauptventil verbundenen Membran durch die Zufuhr der in Umfüllung begriffenen Flüssigkeit erzeugt wird, was die Schließung des Hauptventils bewirkt, wobei die Wirkung des Sekundärventils ausgeschaltet werden kann, um die Entleerung der strömungsaufwärts von dem Hauptventil liegenden Rohrleitungen in den zu füllenden Behälter zu bewirken, wobei diese Ausschaltung, wenn der Pegel der Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter einen zweiten bestimmten Pegel übersteigt, welcher höher als der Pegel der Inbetriebsetzung des Sekundärventils liegt, durch die Schließung eines dritten Ventils durch den bereits erwähnten Schwimmer unmöglich gemacht wird, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine an der mit dem Sekundärventil ausgerüsteten Abzweigung für die Flüssigkeit liegende, unmittelbar in den zu füllenden Behälter mündende Öffnung nach der Schließung des Hauptventils einen relativen Unterdruck unter einer Hilfsmembran erzeugt, welche oben eine Kammer abschließt, welche von der zu dem Sekundärventil gehenden Flüssigkeit durchströmt wird, was zur Folge hat, daß die Hilfsmembran ein zu dem zu füllenden Behälter führendes Auslaßventil für die Flüssigkeit öffnet, welche auf die obere Seite der Membran zur Steuerung des Hauptventils durch die Schließung des Sekundärventils gebracht wurde, was die neuerliche öffnung des Hauptventils bewirkt, wobei die Wirkung des Auslaßventils dadurch ausgeschaltet wird, daß durch den von dem Pegel der Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter abhängenden Schwimmer das dritte bereits erwähnte Ventil geschlossen wird, welches strömungsabwärts von dem Auslaßventil an ein und derselben Abzweigung des Strömungskreises der in Umfüllung begriffenen Flüssigkeit liegt, welche von der durch das Sekundärventil gesteuerten Abzweigung verschieden ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Ruhestellung.

Fig. 2 ist ein Schnitt der gleichen Vorrichtung zu Beginn des Umfüllens.

Fig. 3 ist ein Schnitt der Vorrichtung in dem Augenblick, in welchem der Flüssigkeitsstand in dem Gefäß den ersten kritischen Pegel erreicht.

Fig. 4 ist ein Schnitt der Vorrichtung, wenn die

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Druckentlastungsöffnung ihre Wirkung zur Ausschaltung des ersten Sekundärventils begonnen hat.

Fig. 5 ist ein Schnitt der Vorrichtung, wenn das Hauptventil zur Vornahme der Entleerung der strömungsaufwärts von ■ihm liegenden Rohrleitungen von neuem angehoben ist.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung, wenn das zweite Sekundärventil die endgültige Abstellung des Umftillens bewirkt.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausfilhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 8 ist ein Schnitt einer dritten Ausführungsabwandlung der Vorrichtung.

Fig. 9 ist eine geschnittene Teilansicht einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer anderen vereinfachten Form der Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße automatische Vorrichtung 11 zur Abstellung der Füllung ist bei der dargestellten Ausführung an eine an den oberen Teil eines Behälters 1^ angeschweißte Buchse 13 angeschraubt, doch kann die Vorrichtung auch auf andere Weise befestigt werden. Die Vorrichtung 11 umfaßt im wesentlichen einen Körper 17 mit einem darüberliegenden Deckel 19 und eine bewegliche Anordnung 21, welche in dem Körper 17 angeordnet ist und einen in dem Behälter 15 angeordneten Steuerblock 23 trägt.

Der Körper 17 weist bei dem beschriebenen Beispiel einen zylindrischen Mantel 31 auf, welcher jenseits eines etwa ebenen Bodens 33 durch einen in die Buchse 13 eingeschraubten Stutzen 35 verlängert wird. Der Körper weist eine seitliche Flüssigkeitszufuhr 37 mit den für den Anschluß des Körpers 17 an eine nicht dargestellte Rohrleitung zur Zufuhr der Flüssigkeit erforderlichen Organen auf. An seinem oberen Teil besitzt der Mantel 31 eine Anlagefläche 39» auf welche eine Membran 41 mittels einer komplementären Anlagefläche des Deckels 19 gedrückt wird. Der Körper 17 und der Deckel 19 sind durch bekannte Mittel fest miteinander verbunden, z.B. durch Bolzen und Muttern. An der Verbindungsstelle zwischen dem Stutzen 35 und dem Boden 33 besitzt der Körper 17 einen Sitz 43» auf welchem ein Ventil 45 ruht.

Die Basis der beweglichen Anordnung 21 wird durch

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einen Block 51 gebildet, welcher außen einen Umdrehungskörper bildet und unten das Ventil 45 trägt, dessen Profil zu dem des Sitzes 43 komplementär ist. Das Ventil wird durch Führungen 53 verlängert, welche mit der Innenwand des Stutzens 35 zusammenwirken, um die Bewegungen der beweglichen Anordnung richtig zu führen.

Der Block 51 enthält zwei Kanäle 55 und 57, an deren untere Enden in an sich bekannter Weise zwei Stutzen 59, 61 angepaßt sind, welche an ihren unteren Enden Ventile 63, 65 tragen. Das Ventil 63 liegt tiefer als das Ventil 65. Die beiden Ventile 63, 65 sind in einer Schutzhülle 67 angeordnet. Innerhalb der Hülle 67 befindet sich ein z.B. aus einem porösen Material hergestellter Schwimmer 69, welcher durch den zwischen den Höhen der Ventile 63 und 65 befindlichen unteren Abschnitt des Stutzens 59 geführt wird. Die Stutzen 59 und 61 können bajonettförmig gekröpft sein, wie dargestellt, bei anderen AusführungsabWandlungen sind jedoch auch andere Ausführungen möglich, über der Hülle 67 befindet sich eine Schutzhaube 71, welche insbesondere die Ventile und den Schwimmer gegen den Aufprall der durch den Stutzen 35 fallenden Flüssigkeit schützen soll. Zwischen der Haube 71 und der Hülle befinden sich jedoch ein Raum oder Öffnungen, welche die Drücke zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Hülle bei beliebigem Stand der Flüssigkeit in dem Behälter 15 ausgleichen sollen. Schließlich besitzt der Stutzen 59 oben in der Nähe seines Eintritts in den Block 51 eine Öffnung 73 kleinen Querschnitts, deren Zweck weiter unten erläutert ist.

Der Block 51 der beweglichen Anordnung 21 enthält eine exzentrische Kammer 81, in welche der Kanal 57 mündet. Über dieser exzentrischen Kammer 81 befindet sich eine Kammer 83, deren allgemeine Symmetrie die des Blocks 51 ist. Die beiden Kammern 81 und 83 sind voneinander durch eine in an sich bekannter Weise in dem Block 51 befestigte Platte 85 getrennt. An dem Block 51 ist ein kegelstumpfförmiger, sich nach oben verjüngender Deckel 87 angebracht. Zwischen dem Block 51 und dem Deckel 87 ist ein Teil 89 angeordnet, dessen Rand den Umfang einer Membran 91 an einer entsprechenden Randleiste des Blocks 51 einspannt. Die Membran 91 trennt di« Kammer 83 von einer oberen Kammer 93 und ist mit einem Finger 95 versehen, welcher die Öffnung eines an der Mündung des Kanals 57 in die Kammer 81 angeordneten Ventils 97 bewirken kann.

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Der Finger 95 kann z.B. durch in den Teilen 85 und 89 ausgebildete, in einer Flucht liegende Bohrungen geführt werden. Eine andere Öffnung ist in dem Teil 85 ausgebildet, damit der Kanal 55 in die Kammer 83 münden kann. An dem oberen Teil der beweglichen Anordnung 21, d.h. an dem oberen Teil des Deckels 87, ist in an sich bekannter Weise der zentrale Teil der Membran 41 befestigt, deren Umfang, wie oben beschrieben, zwischen dem Körper 17 und dem Deckel 19 eingespannt ist. Die Membran 41 trennt den Raum innerhalb des Körpers 17 und des Deckels 19 in zwei Kammern 101 und 103. Die untere Kammer 101 enthält den größeren Teil der beweglichen Anordnung 21, und die Zufuhr 37 der Flüssigkeit mündet frei in sie. Die Kammer 103 wird durch den Deckel 19 und die Membran 41 begrenzt.

In der Dicke der die Kammern 81 und 83 seitlich umgebenden Wand ist ein Kanal 105 ausgebildet, welcher frei in die Kammer 83, die Kammer 101 und die Kammer 103 mündet.

Über dem Deckel 19 befindet sich eine Kammer 111, welche mit der Kammer 103 über eine mit einem Ventil 115 versehene öffnung 113 in Verbindung steht, über der beweglichen Anordnung 21 befindet sich ein Stab 117» welcher dicht in eine in der Kammer 111 liegende Führung 119 eintritt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermassen:

Die Vorrichtung wird an dem oberen Teil seines Einlagerungsbehälters angebracht, in welchen Umfüllungen erfolgen sollen. Die Öffnung 37 ist mit einer nicht dargestellten Flüssigkeitszufuhr versehen.

Es sei angenommen, daß die in einer fahrbaren, mit einem Entleerungsventil versehenen nicht dargestellten Zisterne enthaltene Flüssigkeit umgefüllt werden soll. Es wird dann eine Rohrleitung zwischen der zu entleerenden Zisterne und dem Gefäß 15 angebracht. Solange das Ventil der zu entleerenden Zisterne geschlossen bleibt, befinden sich die Organe der Vorrichtung in der Stellung der Fig. 1, wobei das Hauptventil 45 auf seinem Sitz 43 ruht. Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Behälter 15 ziemlich niedrig ist, sind die beiden Ventile 63 und 65 offen. Wenn dagegen der Flüssigkeitsstand zu hoch ist, liegt ein weiter unten während der Füllung angetroffener Zustand vor. In dem Fall der Fig. 1 ruht der Schwimmer 69 auf einem Hebel, welcher das Verschlußglied des Ventils 63 über seinen Sitz

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anhebt. Ebenso hebt eine Belastung das Verschlußglied des Ventils 65 über seinen Sitz an. Die Ventile 97 und 115 sind geschlossen.

Bei Öffnung des Entleerungsventils der umzufüllenden Zisterne gelangt die Flüssigkeit in die Kammer 101 und hebt die bewegliche Anordnung 21 zum feil infolge des auf sie wirkenden Auftriebs und zum Teil infolge des durch, die Flüssigkeit auf die Membran 41 ausgeübten Drucks an. Das Ventil 45 wird von seinem Sitz abgehoben und die Flüssigkeit fließt durch den Stutzen 35 in den Behälter 15. Es ist zu bemerken, daß ein Flüssigkeitsstrahl in den Kanal 105 und dann in die Kammer 83 eintritt und durch den Stutzen 59 ausfließt, wobei er gleichzeitig durch das Ventil 63 und die Öffnung 73 austritt. Dieser Zustand der Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Ferner ist zu bemerken, daß das Ventil 115 angehoben ist, was eine freie Verbindung zwischen den Kammern 103 und 111 herstellt.

Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Behälter 15 hoch genug ist, wird der Schwimmer 69 von der Flüssigkeit angehoben, so daß sich das Ventil schließt. Der einzige bestehenbleibende Ausfluß durch den Stutzen 59 erfolgt durch die Öffnung 73. Der Flüssigkeitsspiegel steigt daher in dem Kanal 105 an, und die Flüssigkeit fließt in die Kammer 103 über und belastet die Membran 41. Die so belastete bewegliche Anordnung 21 sinkt ein, das Ventil 45 wird auf seinen Sitz 43 gedrückt, und die Umfüllung wird unterbrochen. Ein Teil der Flüssigkeit der Kammer 103 kann in die Kammer 111 gelangen, da das Ventil 115 ursprünglich angehoben ist. Infolgedessen schließt sich das Ventil 115, da es nicht mehr von der beweglichen Anordnung 21 angehoben wird. Normalerweise schließt die mit der Überwachung der Umfüllung betraute Person das Entleerungsventil der umzufüllenden Zisterne. Dieser Zustand der Vorrichtung ist in Fig.3 dargestellt. Es ist zu bemerken, daß eine Strömung der umzufüllenden Flüssigkeit durch die Öffnung 73 bestehen bleibt, welche durch das strömungsaufwärts von dem Hauptventil 45 befindliche Flüssigkeitsvolumen gespeist wird.

Da die Flüssigkeit durch die Öffnung 73 strömt, tritt ein gewisser Unterdruck in der Kammer 83 auf, die Membran 51 biegt sich nach unten durch, und der Finger 95 öffnet das Ventil 97, was eine schnellere Entleerung der Kammern 83 und 103 durch, den Stutzen 61 und das Ventil 65 bewirkt. Dieser Zustand ist in Fig. 4 darge-

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stellt. Normalerweise löst dann die Bedienungsperson die Kupplung der Leitung zur Zufuhr der Flüssigkeit an dem Entleerungsventil der Lieferzisterne·

Die Entleerung der Kammer 103 ermöglicht die Aufwärtsbewegung der beweglichen Anordnung 21, wie bei der Zufuhr der Flüssigkeit zu Beginn des Umfüllens. Die Flüssigkeit kann daher von neuem zwischen dem Hauptventil 45 und seinem Sitz 43 strömen, wobei jedoch das untere Ventil 63 geschlossen bleibt. Dieser Umfüllzustand ist in Fig. 5 dargestellt.

Venn infolge der Wiederaufnahme der schnellen Entleerung der Schwimmer 69 die Schließung des Ventils 65 bewirkt, steigt die Flüssigkeit in der Sammer 103 wieder auf, was die Schließung des Hauptventils 45 bewirkt. Da die Ventile 63 und 65 geschlossen sind, ist die einzige bestehenbleibende Entleerung die durch die Öffnung 73» welche sehr klein ist und allein das Überlaufen des Behälters 15 erst nach einer ziemlich langen Zeit hervorrufen könnte.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform des Apparats, welcher wie der erste ausgebildet ist, der Hauptblock für die TJmfüllung ist jedoch von der automatischen Anordnung 51a, 21a zur Spiegelstandskontrolle getrennt, so daß in gewissen Fällen ein Druckabfall vermieden wird, welcher die Strömungsmenge bei der Füllung beträchtlich verringern kann. In diesem zweiten Fall ist diese Gefahr ausgeschlossen, und da außerdem die Sicherheitsvorrichtungen außerhalb der Hauptströmung liegen, besteht keine Gefahr, daß sie durch diese sehr erhebliche Strömung gestört werden.

Die Bezugszeichen der Fig. 7 sind die gleichen wie in Fig. 1 bis 6, da die Elemente identisch sind, mit Ausnahme von zwei Leitungen C.., O₂ zur Verbindung des Hauptblocks mit der Sicherheitsvorrichtung.

Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsabwandlung ist eine Weiterbildung des oben beschriebenen Füllungsbegrenzers durch technische Verbesserungen, wobei gleichzeitig der Gestehungspreis herabgesetzt wird und die Vorrichtung mit einer zusätzlichen Vorrichtung versehen ist, welche die Prüfung des richtigen Arbeitens des Begrenzers ermöglicht, und zwar auch dann, wenn der Behälter praktisch leer ist.

Diese Verbesserung wird dadurch erhalten, daß eine Druckkammer in dem oberen Teil des Deckels des Ausflußkopfs, welche mit

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einer über der Membran dieses Kopfs liegenden Kammer über ein Yentil und eine Spritzdüse in Verbindung steht, mittels eines biegsamen Rohrs mit einer über der Membran des Steuerkopfs liegenden Kammer verbunden ist, wobei diese Membran mittels eines Körnerventils mit Hilfe eines Ventils die Öffnung oder die Schließung eines der beiden, von dem Steuerkopf getragenen Tauchrohre steuert. Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist es möglich, das richtige Arbeiten des Füllungsbegrenzers dank einer Rohrleitung zu prüfen, welche von dem Steuerkopf getragen wird und parallel zu den beiden Tauchrobren verläuft· Das untere Ende dieser Leitung ist so umgebogen, daß es gegen den unteren Teil des den an einem der beiden Tauchrohre gleitenden Schwimmer enthaltenden Baums gerichtet ist. Der Austrittsdruck einer in diese Leitung eingespritzten Flüssigkeit bewirkt die mehr oder weniger große Aufwärtsbewegung des Schwimmers, wodurch das Vorhandensein einer Flüssigkeit in dem Behälter nachgebildet wird«

Der Füllungsbegrenzer gemäß Fig. 8 wird durch zwei getrennte Elemente 201, 202 gebildet, welche miteinander durch zwei biegsame oder bildsame Bohre kleinen Durchmessers 203» 204 verbunden sind. Der Körper 205 des die Zufuhrmuffe 206 tragenden Elements 201 enthält das Hauptventil 207, welches durch einen an seinen Enden mit Gewinde versehenen Stab 208 oder durch ein entsprechendes Organ mit einer Membran 209 verbunden ist, welche mit ihrem Umfangsrand zwischen dem Körper 205 und einem Deckel 210 eingespannt ist.

In seinem oberen Teil weist der Deckel 210 eine Kammer 211 auf, welche oben durch einen durch Schrauben 213, 214 befestigten kleinen Deckel 212 verschlossen ist, welcher in seiner Mitte einen Anschluß 215 für einen biegsamen Schlauch 204 zur Verbindung mit dem Element 202 aufweist. Die Kammer 211 steht mit der von dem Deckel 210 und der Membran 209 begrenzten Kammer 216 einerseits über das kleine Ventil 217 und andererseits über die Spritzdüse 218 in Verbindung. Der Körper 205 des Elements 201, welcher durch die Anschlußmuffe 219 vorzugsweise in die Platte 220 des Mannlochs des Behälters geschraubt oder auf andere Weise an dieser befestigt ist, weist in einer Seitenwand einen KarmT 22! auf, welcher sich in dem Deckel 210 verlängert und in die Kanter 216 mündet. Das das Steuerelement bildende Element 202 ist ebenfalls an der Platte 220 des Mannlochs befestigt und besitzt an seiner Unterseite drei in das

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Innere des Behälters eintauchende Rohre 223, 224 und 225. Der Innenraum des Elements 202 wird ebenfalls in zwei Kammern 226, 227 durch eine Membran 228 unterteilt, welche zwischen dem Deckel 229 und dem Körper 222 eingespannt und in ihrer Mitte mit einem Körnerventil 230 verbunden ist. Die obere Kammer 226 steht durch den biegsamen Schlauch 204 mit der in dem Deckel 210 des Elements 201 vorgesehenen Kammer 211 in Verbindung. Die untere Kammer 227 des Elements 202 ist einerseits mit dem Kanal 221 des Elements 201 durch den biegsamen Schlauch 203 und mit dem Innern des Behälters durch das Tauchrohr 223 und andererseits ebenfalls mit dem Innern des Behälters durch das Tauchrohr 224 verbunden, welches kürzer als das Tauchrohr 223 ist. Die unteren Enden der Rohre 223 und 224 sind mit einem Ventil 231 bzw. 232 versehen, welche durch einen an dem Rohr 223 gleitenden Schwimmer 233 betätigt werden. Ein anderes Ventil 234 ist an dem oberen Ende des Rohrs 224 vorgesehen und wird durch das an der Membran 228 befestigte Körnerventil 230 betätigt. Die Rohrleitung 225 mündet unterhalb des Schwimmers 233, und ihr unteres Ende ist dem Hohlraum desselben zugewandt.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 8 arbeitet folgendermaßen: Wenn der Flüssigkeitsstand in dem Behälter niedriger als der Pegel Mi ist, befindet sich der Schwimmer 233 in der untersten Stellung, so daß die Ventile 231 und 232 offen sind, während die Ventile 234 und 217 geschlossen sind und das Hauptventil 207 auf seinem Sitz liegt, wodurch die Einlaßleitung des Behälter hermetisch verschlossen wird. Wenn jetzt die biegsame Rohrleitung des Tankwagens an die Muffe 206 angeschlossen und das Ventil des Tankwagens geöffnet wird, gelangt die Flüssigkeit in die Kammer 235 und übt einen Druck auf die Membran 209 aus, wodurch das Hauptventil 207 angehoben wird und die Flüssigkeit durch das Tauchrohr 236 In den Behälter strömen kann. Eine gewisse Flüssigkeitsmenge strömt auch durch das Tauchrohr 223 über ein kleines, in dem Körper 205 zwischen der Kammer 235 und dem Kanal 221 vorgesehenes Loch 237. Sobald die Flüssigkeit in dem Behälter den Pegel N1 erreicht, ermöglicht das Aufsteigen des Schwimmers 233 die Schließung des Ventils 231, und die Flüssigkeit, welche nicht mehr durch das Rohr fließen kann, steigt durch den Kanal 221 auf und sammelt sieh in der Kammer 216 an, wo sie einen Druck herstellt, welcher größer als der in der Kammer 235 herrschende ist. Dieser Druck schließt durch

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Einwirkung auf die Membran 209 das Hauptventil 207, und der Umfüllvorgang wird unterbrochen. Da das Ventil 217 sich unter der Wir- . kung des Drucks geöffnet hat, ist dieser in den Kammern 255, 216, 211, 226 und 227 identisch und blockiert das gesamte System, solange er aufrechterhalten bleibt, d.h. solange das Ventil des Tankwagens offen und die biegsame Rohrleitung angeschlossen bleibt. Dieser Druck P1 hängt von der geometrischen Höhe H1 der Flüssigkeitssäule zwischen dem Flüssigkeitsstand in dem !Tankwagen und dem Pegel des Körpers des Begrenzers: P1 = H1 χ spezifisches Gewicht der Flüssigkeit, ab.

Wenn dann das Ventil des Tankwagens zur Entleerung der biegsamen Rohrleitung geschlossen wird, fällt der Druck der Flüssigkeit in den Kammern 235, 216 und 227 von P1 auf P2, was die Schließung des Ventils 217 bewirkt, so daß der Druck P1 in den Kammern 211 und 226 aufrechterhalten wird. Der in den Kammern 235, 216 und 227 herrschende Druck entweicht durch ein Leckloch 233 in dem Tauchrohr 223· Unter der Wirkung des auf die Membran 228 wirkenden Drucks P1 geht das Körnerventil 230 abwärts und bewirkt die Öffnung des Ventils 234. Wenn hierauf die biegsame Verbindungsleitung zwischen dem Tankwagen und dem Behälter abgekuppelt wird, strömt die Flüssigkeit durch das Tauchrohr 224 und durch das Leckloch 233 des Tauchrohrs 223 aus. Infolgedessen fällt der Druck in der Kammer 216 von P2 auf P3, was dann die Aufwärtsbewegung des Hauptventils 207 durch die Wirkung des Drucks P2 ermöglicht, welcher auf die Unterseite der Membran 209 durch die während der Entleerung der biegsamen Verbindungsleitung ankommende Flüssigkeit ausgeübt wird. Ss ist zu bemerken, daß der Druck P2 von der geometrischen Höhe der Flüssigkeitssäule zwischen der Höhe des Anschlusses der abekuppelten biegsamen Verbindungsleitung und der Höhe des Begrenzers abhängt: H2<H1 und somit ?2<P1 (?3<?2). Da die Spritzdüse 218 die Druckentlastung der Kammern 211 und 226 gestattet, schließt sich das Ventil 234 und verschließt das Tauchrohr 224. Da die Tauchrohre 223 und 224 geschlossen sind, könnte die Flüssigkeit durch das Tauchrohr 223 aufsteigen und die Schließung des Hauptventils 207 bewirken, wie oben beschrieben, infolge des Lecklochs 238 in dem Tauchrohr 223 und der Schnelligkeit der Entleerung der biegsamen Verbindungsleitung hat jedoch die Flüssigkeit keine Zeit, sich auf der Membran 209 in der Kammer 216 anzusammeln, und das

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Hauptventil 207 bleibt während der Entleerung offen.

Nach Beendigung des Umfüllvorgangs schließt sich das Hauptventil 207 unter der Wirkung Beines Eigengewichts, ebenso wie das Ventil 217. Die in dem Tauchrohr 223 enthaltene Flüssigkeit fließt durch das Leckloch 238 bis zu der Höhe desselben aus.

Nach Haßgabe der Entnahme von Flüssigkeit durch Pumpen geht der Schwimmer 233 abwärts und bewirkt.die Öffnung des Ventils 231 · Der Füllungsbegrenzer befindet sich dann in seiner Ruhestellung.

Der Unterschied zwischen den Pegeln NI und N2 ist so berechnet, daß er die Entleerung von biegsamen Anschlußleitungen großer länge ermöglicht, wie sie laufend für die Umfüllung von Flüssigkeiten benutzt werden. Infolgedessen wird die Anordnung entleert, bevor die Flüssigkeit den Pegel N2 erreicht hat.

Wenn man aus Versehen eine neue Umfüllung versuchen würde, wenn sich der Flüssigkeitsstand bereits zwischen N1 und N2 befindet, und vorausgesetzt, daß man wenigstens fünf Minuten gewartet hat, um die Aufhebung eines jeden Drucks in dem Umfüllkreis zu ermöglichen, ist die Arbeitsweise folgende:

Die mit dem Druck P1 in der Kammer 235 ankommende Flüssigkeit würde durch Einwirkung auf die Membran 209 das Hauptventil 207 öffnen und das durch das Ventil 231 geschlossene Tauchrohr 223 erfüllen. Hierauf würde die Flüssigkeit durch den Kanal 221 aufsteigen und sich in der Kammer 216 ansammeln. Der Druckanstieg in dieser Kammer würde auf die Membran 209 wirken und das Hauptventil 207 schließen. Da die obigen Vorgänge augenblicklich verlaufen, besteht keine Gefahr eines Überlaufens, und der Pegel übersteigt nicht N2.

Wenn die Flüssigkeit während des Umfüllens den Pegel N2 erreicht, bewirkt die Aufwärtsbewegung des Schwimmers 233 die Schließung des Ventils 232, und das Tauchrohr 224 wird endgültig geschlossen. Da die Ventile 207, 231 und 232 geschlossen sind und der Druck in der Kammer 216 nicht mehr aufgehoben werden kann, ist das System endgültig blockiert. Die Ventile 232 und 231 öffnen sich erst, wenn der Schwimmer abwärts geht, indem er dem infolge der Entnahme durch die Pumpen sinkenden Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter folgt. Sobald die Flüssigkeit den Pegel NI erreicht hat, befindet sich der Füllungsbegrenzer im Ruhezustand.

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Um periodisch das richtige Arbeiten des erfindungsgemäßen Füllungsbegrenzers prüfen zu können, ist der durch das Element 202 gebildete Steuerkopf mit einer Vorrichtung versehen, welche gestattet, die Füllung des Behälters zu simulieren. Biese Torrichtung wird durch ein einfaches Rohr kleinen Durchmessers 225 gebildet, welches sich nach Durchtritt durch den Körper 222 des Elements 202 parallel zu den Tauchrohren 223, 224 erstreckt, und dessen unteres Ende so umgebogen ist, da/3 es der Unterseite des Schwimmers 233 zugewandt ist. Das andere Ende des Rohrs 225 trägt an seinem Austritt aus dem Körper 222 des Elements 201 eine Muffe 239 für den Anschluß einer Leitung 240.

Wenn man das Arbeiten des Füllungsbegrenzers prüfen will, wird eine mit der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit identische Flüssigkeit unter Druck in die unter dem unteren Hohlraum des Schwimmers 233 mündende Rohrleitung 240, 225 eingespritzt. Entsprechend der Einstellung des Drucks erreicht der Schwimmer 233 die verschiedenen, für die Leerlaufversuche erforderlichen Pegel.

Da der erfindungsgemäße Füllungsbegrenzer an dem Deckel eines Mannlochs eines Behälters angebracht werden kann, erfordert sein Einbau nur geringe Arbeiten und verursacht nur geringe Kosten. Zur Erleichterung der Anbringung der erfindungsgemäßen Torrichtung an vorhandenen Anlagen, was häufig der Fall ist, ist der Körper 205 des Elements 201 über die ganze Höhe der Anschlußmuffe 219 mit Gewinde versehen, und die Blockierung und die Abdichtung erfolgen durch eine Regelmutter 242 und einen Dichtungsring 241 ·

Fig. 9 betrifft eine Ausführungsabwandlung der Vorrichtung zur Prüfung des richtigen Arbeitens des automatischen Füllungsbegrenzers von Flüssigkeiten enthaltenden Behältern.

Diese Vorrichtung wird durch ein lotrechtes Rohr gebildet, welches an dem Körper des den Differentialdruck liefernden Sekundärventils angebracht ist, und in welchem ein Zugkabel geführt wird, dessen eines Ende mit einem den Eingang des Rohrs verschließenden gerändelten Stöpsel verbunden ist, während das andere Ende an einem Gegengewicht befestigt ist, welches auf dem Tauchrohr des Sekundärventile/gLeiten kann, um durch einen einfachen Zug an dem Kabel dem Schwimmer eine Aufwärtsbewegung zu erteilen und hierdurch die verschiedenen Füllpegel des Behälters zu simulieren.

Die Vorrichtung der Fig. 9 wird durch ein lotrechtes

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Rohr 343 gebildet, welches an dem Körper 322 des Sekundärventils 302 des Füllungsbegrenzers befestigt ist. Dieses Rohr 343 dient als Führung für ein Zugkabel 344» dessen eines Ende mit einem auf den Eingang des Rohrs geschraubten gerändelten Ehopf 345 verbunden ist, während sein anderes Ende an einem Gregengewicht 346 befestigt ist, welches auf dem Tauchrohr 323 gleiten kann·

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:

Wenn man während der Lieferung einer begrenzten Brennstoffmenge das Arbeiten des Füllungsbegrenzers prüfen will, braucht man nur den gerändelten Knopf 345 der Kontrollvorrichtung loszuschrauben und das Kabel 344 um 2 bis 3 cm herauszuziehen. Der Schwimmer 333 wird dann bis zu dem Pegel Ni hochgezogen, was die Schließung des Ventils 331 ermöglicht. Die Umfüllung aus dem Tankwagen wird dann dadurch unterbrochen, daß die Flüssigkeit, welche nicht mehr durch das Rohr 323 ausfließen kann, durch den Kanal 321 aufsteigt und sich in der Kammer 316 ansammelt, in welcher sich ein Druck ausbildet, welcher größer als der in der Kammer 335 herrschende ist und durch Einwirkung auf die Membran 309 die Schliessung des Hauptventils 307 bewirkt.

Hierauf kann man die Entleerung des biegsamen Verbindungsschlauchs zwischen dem Sehälter und dem Tankwagen prüfen, indem man das Umfüllventil des letzteren schließt und den Schlauch nach einer Wartezeit von etwa 30 Sekunden abkuppelt. Die Flüssigkeit fließt dann durch das Tauchrohr 324 und das leckloch 338 des Tauchrohrs 323 ab, und die hierdurch in der Kammer 316 entstehende Druoksenkung ermöglicht das Anheben des Hauptventils 307 unter dem höheren Druck, welcher in der Kammer 335 herrscht und auf die Membran 309 infolge der während der Entleerung des biegsamen Verbindungsschlauchs ankommenden Flüssigkeit wirkt.

Zur Kontrolle des Arbeitens des Begrenzers für den Pegel M2 zieht man ohne Heftigkeit den gerändelten Knopf 345 vollständig heraus, so daß das Gegengewicht 346 den Schwimmer 333 aufwärtsbewegt und die Schließung des Ventils 332 bewirkt. Da die Ventile 307, 331 und 332 geschlossen sind und der Druck der Kammer 316 nicht mehr aufgehoben werden kann, kann die Flüssigkeit nicht mehr ausfließen, und das Umfüllen wird unterbrochen, als ob der Pegel N2 des Behälters erreicht worden wäre.

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Nach. Vornahme dieser Prüfungen genügt es zur Wiederaufnahme des Umfüllens, den gerändelten Knopf 345 wieder dicht auf das Ende des Rohrs 343 aufzuschrauben, so daß der Schwimmer 333 abwärts geht und sich das Ventil 331 von neuem öffnet«

In Pig. 10 ist die Vorrichtung an dem Behälter wie in dem Fall der Fig. 1 angebracht. Sie weist im wesentlichen einen Körper 417 auf, über welchem sich ein Deckel 419 befindet. Wie oben ist der Stutzen 435 auf beliebige geeignete Weise an dem zu füllenden Behälter befestigt..Der Hauptkörper 417 weist eine

Vorrichtungen Flüssigkeitszufuhr 437 mit den/für den Anschluß derselben an eine Rohrleitung 420 zur Zufuhr der Flüssigkeit auf.

Eine zwischen dem Körper 417 und dem Deckel 419 eingespannte Membran 401 trägt in ihrer Mitte ein mit einem loch 403 versehenes hohles Rohr 402. Das bereits oben beschriebene Ventil 405 ruht normalerweise auf dem unten an dem Körper 417 vorgesehenen Sitz 406. Das hohle Rohr 402 wird durch das Ventil 405 hindurch durch ein zweites hohles, zu dem Stutzen 435 konzentrisches Rohr 407 verlängert. Dieses Rohr 407, welches auch durch einen den Stutzen 435 verlängernden Ablenker 408 tritt, trägt schließlich unten einen Schwimmer 410, welcher längs des Rohrs 407 gleitet, welches normalerweise durch ein Ventil 411 verschlossen ist.

Der Ablenker 408 enthält in seinem oberen Teil in der Nähe des Stutzens 435 in den Behälter mündende Löcher 412.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Wenn die Flüssigkeit, z.B. eine brennbare Flüssigkeit auf Petroleumbasis, durch die Leitung 420 in die von dem Körper 417 gebildete Kammer gelangt, hebt der Druck der Flüssigkeit die Membran 104 an, welche dann die in Fig. 10 strichpunktiert dargestellte Stellung einnimmt. Diese Bewegung der Membran hebt das Ventil 405 an, und die Flüssigkeit kann durch den Stutzen 435, den Ablenker 408 und die Löcher 412 in den Behälter strömen. Wenn der Flüssigkeitsspiegel die auf der Zeichnung dargestellte Stellung erreicht, unterbricht der Schwimmer 410, welcher das Ventil 411 offen gehalten und somit der durch das Loch 403 strömenden Flüssigkeit ermöglicht hatte, durch die Rohre 402 und 407 abzufließen, den Ausfluß dieser Flüssigkeit. Die durch die Leitung 402 strömende Flüssigkeit gelangt dann durch, die Löcher 403a über die Membran 401, und es bildet sich ein Druck aus, so daß die in der durch diese Membran

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begrenzten Kammer A und in der von dem oberen Teil dieser Membran begrenzten Kammer B herrschenden Drücke ins Gleichgewicht kommen. Das Gleichgewicht der Drücke in A und B ermöglicht die Schliessung des Ventils 405 durch sein Eigengewicht sowie das Gewicht seiner Zubehörteile.

Die Vorrichtung ist dann geschlossen.

Man schließt dann den Hahn zur Zufuhr des flüssigen Produkts (Ventil des das Produkt liefernden Tankwagens ubw.). Die in dem Hauptkörper 417 und den Anschlußleitungen 420 gespeicherte Flüssigkeit fließt langsam aus, da sich das Ventil 405 wieder etwas öffnen konnte, da der von der Flüssigkeit in der oberen Kammer B oberhalb der Membran 401 ausgeübte Druck zu Null geworden ist, wobei die Flüssigkeit langsam durch ein Loch 430 in dem Rohr 407 ausgeflossen ist. Wenn die in den Zubehörleitungen befindliche Flüssigkeit vollständig in den Behälter abgeflossen ist, schließt sich das Ventil 405 wieder unter der Wirkung seines Eigengewichts.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(\· An einer oberen Füllzufuhr eines Behälters oder dgl. angebrachte Vorrichtung zur automatischen Abstellung einer Umfüllung, gekennzeichnet durch ein Hauptventil (405), welches die leitung (435) zur Füllung des Behälters strömungsabwärts von dem Ausgangsventil eines die umzufüllende Flüssigkeit enthaltenden Behälters freigeben oder verschliessen kann und durch eine obere Membran (401) gesteuert wird, welche auf jeder ihrer Seiten einem Druck ausgesetzt werden kann, und ein Sekundärventil (411), welches an einer Abzweigung für die in TJmfüllung begriffene Flüssigkeit angebracht ist und durch einen von dem Pegel der in dem zu füllenden Behälter enthaltenen Flüssigkeit abhängenden Schwimmer (400) geschlossen wird, wenn die Flüssigkeit einen bestimmten Pegel übersteigt, wobei ein Überdruck auf der oberen Seite der mit dem Hauptventil verbundenen Membran durch die Zufuhr von in Umfüllung begriffener Flüssigkeit erzeugt wird, was die Schließung des Hauptventils bewirkt, wobei die Wirkung des Sekundärventils ausgeschaltet werden kann, um die Entleerung der strömungsaufwärts von dem Hauptventil liegenden Rohrleitungen in den zu füllenden Behälter zu bewirken.
2. An der oberen Füllzufuhr eines Behälters oder dgl. angebrachte Vorrichtung zur automatischen Abstellung einer Umfüllung mit einem Hauptventil, welches die Leitung zur Füllung des Behälters strömungs abwärts von dem Ausgangsventil eines die umzufüllende Flüssigkeit enthaltenden Behälters freigeben oder verschliessen kann und durch eine obere Membran gesteuert wird, welche auf jeder ihrer Seiten einem Druck ausgesetzt werden kann, und einem Sekundärventil, welches an einer Abzweigung für die in Umfüllung begriffene Flüssigkeit angebracht ist und durch einen von dem Pegel der in dem zu füllenden Behälter enthaltenen Flüssigkeit abhängenden Schwimmer geschlossen wird, wenn die Flüssigkeit einen bestimmten Pegel übersteigt, wobei ein Überdruck auf der oberen Seite der mit dem Hauptventil verbundenen Membran durch die Zufuhr von in Umfüllung begriffener Flüssigkeit erzeugt wird, was die Schließung des Hauptventils bewirkt, wobei die Wirkung des Sekundärventils ausgeschaltet werden kann, um die Entleerung der strömungsaufwärts von dem Hauptventil liegenden Rohrleitungen in den zu füllenden Behäl-

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ter zu bewirken, vobei diese Ausschaltung, wenn der Pegel der Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter einen zweiten bestimmten Pegel übersteigt, welcher höher als der Pegel der Inbetriebsetzung des Sekundärventils liegt, durch die Schließung eines dritten Ventils durch den bereits erwähnten Schwimmer unmöglich gemacht wird, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der mit dem Sekundärventil ausgerüsteten Flüssigkeitsabzweigung liegende, unmittelbar in den zu füllenden Behälter mündende Öffnung nach der Schließung des Hauptventils einen relativen Unterdruck unter einer Hilfsmembran erzeugt, welche oben eine Kammer abschließt, welche von der zu dem Sekundärventil gehenden Flüssigkeit durchströmt wird, was zur Folge hat, daß die Hilfsmembran ein zu dem zu füllenden Behälter führendes Auslaßventil für die Flüssigkeit öffnet, welche auf die obere Seite der Membran zur Steuerung des Hauptventils durch die Schließung des Sekundärventils gebracht wurde, was die neuerliche Öffnung des Hauptventils bewirkt, wobei die Wirkung des Auslaßventile dadurch ausgeschaltet wird, daß durch den von dem Pegel der Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter abhängenden Schwimmer das dritte bereits erwähnte Ventil geschlossen wird, welches strömungsabwärts von dem Auslaßventil an ein und derselben Abzweigung des Strömungskreises der in Umfüllung begriffenen Flüssigkeit liegt, welche von der durch das Sekundärventil gesteuerten Abzweigung verschieden ist.
3. Vorrichtung zur Begrenzung der Füllung von Flüssigkeiten, insbesondere entzündlichen Flüssigkeiten, enthaltenden Behältern nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Druckkammer (211 welche mit der Kammer (216) über der Membran (209) des Ausströmkopfs (201) über ein Ventil (217) und eine Spritzdüse (218) in

nnd.

Verbindung steht / mittels einer biegsamen !Leitung (204) mit der Kam mer (226) über der Membran (228) des Steuerkopfs verbunden ist, wobei die Membran über ein Körnerventil (230) die Öffnung oder die Schließung des Tauchrohrs (224) mittels eines Ventils (234) steuert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkopf (202) eine zusätzliche Rohrleitung (225) aufweist, welche parallel zu den Tauchrohren (223, 224) verläuft, und deren unteres Ende in Richtung auf den unteren Hohlraum des Schwimmers (233) derart umgebogen ist, daß eine in diese Leitung

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eingespritzte Flüssigkeit die Aufwärtsbewegung des Schwimmers (233) bewirkt, wodurch das Vorhandensein einer Flüssigkeit in dem Behälter simuliert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmuffe (219) des Körpers (205) des Elements (201) zur Erleichterung der Einstellung der Höhe desselben mit Gewinde versehen ist, wobei eine Natter (242) und ein Dichtungsring (241) die Blockierung und die Abdichtung des Elements. . (201) an der Platte (220) eines Mannlochs des Behälters bewirken.
6. Vorrichtung zur Prüfung der Arbeitsweise einer Vorrichtung zur Begrenzung der Füllung von Behältern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein lotrechtes Rohr (343)» welches an dem Körper (322) des den Differentialdruck liefernden Sekundärventils (330) angebracht ist, und in welchem ein Zugkabel (344) geführt wird, dessen eines Ende mit einem auf den Eingang des Rohrs (343) geschraubten gerändelten Stöpsel (345) verbunden ist, während sein anderes Ende an einem Gegengewicht (346) befestigt ist, welches an dem Tauchrohr(323) des das Sekundärventil (330) enthaltenden Elements (302) so gleiten kann, daß es eine Aufwärtsbewegung des Schwimmers (333) bewirkt, derart, daß die verschiedenen Pegel (N1 und N2) des Behälters durch einen einfachen Zug an dem Kabel (344) simuliert werden.

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