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Vorrichtung zur Überwachung der Erdung
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fahrbarer Tankeinrichtungen während der Befüllung
Verladeeinrichtungen,
mit denen aus Vorratsbehältern entnommene Kohlenwasserstoffe oder daraus bestehende
Treibstoffe von geringer elektrischer Leitfähigkeit, wie beispielsweise Kerosin,
Benzin, Heizöl und dgl.
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in Tank- oder Kesselwagen bzw. Flugzeugtanks gefüllt werden, müssen
geerdet sein, um das Entstehen elektrostatischer Aufladungen zu verhindern, die
Anlaß zur Funkenbildung sein können. Da diese Verladeeinrichtungen ständig von Dämpfen
der zu verladenden Kohlenwasserstoffe umgeben sind, die mit Luft zünd- und explosionsfähige
Mischungen bilden, können die infolge elektrostatischer Aufladung entstehenden Funken
die Zündquelle sein, die in einem solchen Gemisch aus Kohlenwasserstoffdampf und
Luft eine Verpuffung oder Explosion auslösen.
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Um derartige Funkenbildungen und die daraus entstehenden nachteiligen
Folgen zu vermeiden, ist vorgeschrieben, daß außer sämtlichen Teilen der Verladeeinrichtung
auch die zu befüllende Einrichtung, wie beispielsweise der Tank- oder Kesselwagen,
geerdet sein muß. Hierzu sind sogenannte Erdungstestgeräte mit einem Meßoszillator
zur Überwachung der Erdverbindungen entwickelt worden, die hier als kapazitiver
Widerstand wirkt. Der Meßoszillator, der auf eingestellte Grenzwerte anspricht,
steuert einen Schalter.
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Diese Erdungsgeräte sind meist an der, Verladeeinrichtung angeordnet
und mit Erde verbunden. Der Meßkreis wird über ein einadriges Kabel geschlossen,
das das Erdungstestgerät mit der zu befüllenden Einrichtung, wie beispielsweise
einen Tankwagen, verbindet und an einem Teil aus elektrisch leitendem Material der
zu befüllenden Einrichtung mittels einer Klemmzange angeklemmt ist.
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Über den vom Meßoszillator betätigten Schalter werden elektromagnetische
Verriegelungen an den Füllarmen der Verladeeinrichtungen gesteuert, die bei Meßwerten
außerhalb der am Erdungstestgerät eingestellten Grenzwerte geschlossen und bei Meßwerten
innerhalb dieser Grenzwerte - dem Freigabebereich - geöffnet sind. Der angesprochene
Freigabebereich muß bei diesen Erdungstestgeräten jedoch sehr groß gewählt werden,
da der Übergangswiderstand zwischen der zu befüllenden Einrichtung und dem Erdreich
in Abhängigkeit von den Gegebenheiten, wie beispielsweise Witterung, Zusammensetzung
und Feuchtigkeit des Erdreichs und dgl., erheblichen Schwankungen unterliegen kann.
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Andererseits bildet sich zwischen der zu befüllenden Einrichtung und
der Klemmzange, mit der der Erdungskreis zum Erdungstestgerät geschlossen wird,
meist ein elektrischer Widerstand aus, der bis zu 100 Ohm betragen kann. Aus diesen
Gründen werden als Grenzwerte an den Erdungstestgeräten Freigabebereiche eingestellt,
die zwischen dem Minimum von 20 Ohm und einem Maximum von 1000 bis 2000 Ohm liegen.
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Mit der Klemmzange kann auch ohne Einschluß der zu befüllenden Einrichtung
ein entsprechender Widerstand dadurch nachgebildet werden, daß die Klemmzange an
einem geerdeten Teil der Verladestraße vorschriftswidrig angeklemmt ist. Es kann
dadurch bewirkt werden, daß die elektromagnetische Verriegelung an den Füllarmen
der Verladeeinrichtung geöffnet wird und eine Befüllung der zu befüllenden Einrichtung
gestattet, ohne daß diese geerdet ist. Bei zweckentsprechender Anwendung der Klemmzange
ist häufig zu beobachten, daß es bei Tank- oder Kesselwagen aus Unachtsamkeit
versäumt
wird, die Klemmzange vor der Abfahrt des Wagens zu lösen. Wenn sich die Klemmzange
in einem solchen Fall nicht von dem Tank- bzw. Kesselwagen löst, wird das Kabel,
das die Klemmzange mit dem Erdungstestgerät verbindet, zerrissen und die Klemmzange
geht meist verloren.
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Hieraus stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zur sicheren Kontrolle
der Erdung von fahrbaren Tankeinrichtungen zu finden, die aus einer Verladeeinrichtung
für brennbare Flüssigkeiten mit geringer elektrischer Leitfähigkeit befüllt werden.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Erdung
fahrbarer Tankeinrichtungen während der Befüllung mit brennbaren Flüssigkeiten geringer
elektrischer Leitfähigkeit aus einer ortsfesten Verladeeinrichtung mittels eines
Erdungs~ testgerätes, dessen Meßstromquelle über elektrisch leitende Verbindungsleitungen
einmal mit der fahrbaren Tankeinrichtung und zum anderen mit einer Sperreinrichtung
in dem Befüllungsarm in der ortsfesten Verladeeinrichtung verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist die Verbindungsleitung als zweiadriges Kabel mit
zwischengeschalteter Steckverbindung ausgebildet, wobei das eine Ende der einen
Ader dieses Kabels mit der Erdklemme des Erdungstestgerätes und das freie Ende dieser
Ader mit der elektrisch leitenden Masse der fahrbaren Tankeinrichtung ebenso verbunden
ist wie das freie Ende der anderen Ader, die über einen an der fahrbaren Tankeinrichtung
angeordneten definierten elektrischen Abschluß zum Erdungs-
testgerät
zurückgeführt und an dessen Eingangsklemme angeklemmt ist.
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Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel eines Tankwagens beschrieben,
der aus einer Verladeeinrichtung über einen Befüllungsarm mit Benzin befüllt werden
soll, wobei der Befüllungsarm mit einem Magnetventil ausgerüstet ist, das von dem
Erdungstestgerät gesteuert wird. Die Erfindung ist jedoch auch für andere fahrbare
Tankeinrichtungen, wie beispielsweise Kesselwagen, Flugzeuge und dgl" und bei allen
Arten von brennbaren Flüssigkeiten geringer elektrischer Leitfähigkeit mit hervorragender
Wirkung einsetzbar.
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Die in den Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einbezogenen
Erdungstestgeräte sind vorbekannt.
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ßie weisen gebräuchlicherweise eine explosionsgeschützte Meßschaltung
auf. Diese Meßschaltung wirkt als Grenzwertschalter und ist zu diesem Zweck über
einen Schaltverstärker mit den Steuerungsklemmen eines im Befüllungsarm der Verladeeinrichtung
angeordneten Magnetventils verbunden, das den Durchfluß der brennbaren Flüssigkeit
durch den Befüllungsarm entsprechend den von der Meßschaltung ausgehenden Signalen
bei Über- oder Unterschreiten der am Erdungstestgerät eingestellten Grenzwerte sperrt
und innerhalb dieser Grenzwerte freigibt.
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Erfindungsgemäß weist dieses Erdungstestgerät als Verbindungsleitung
zum Tankwagen ein zweiadriges Kabel mit einer zwischengeschalteten Steckverbindung
auf, die das Verbindungskabel vorzugsweise in ein
langeres vom Erdungstestgerät
ausgehendes Teil und in ein kürzeres, zum Tankwagen führendes Teil unterteilt. Diese
Steckverbindung kann als gebräuchlicher zweipoliger Stecker mit einer die Steckerbuchsen
aufweisenden Kupplung ausgebildet sein, wobei es für den Aufbau und die Wirkung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung unerheblich ist, ob der Stecker an dem freien
Ende des kürzeren oder längeren Teils der Verbindungs leitung angeordnet ist, wenn
mit dem freien Ende des anderen Teils der Verbindungsleitung die die Steckerbuchsen
aufweisende Kupplung verbunden ist. Das eine Ende der einen Ader des vorzugsweise
längeren Teils des zweiadrigen Verbindungskabels ist an der Erdklemme des Erdungstestgerätes
angeklemmt, während dessen freies Ende über den einen Pol der zweipoligen Steckverbindung
mit der elektrisch leitenden Masse des Tankwagens verbunden ist. Ausgehend von dieser
Masse ist die zweite Ader dieses Verbindungskabels über einen definierten elektrischen
Abschluß und anschließend über den anderen Pol der Steckverbindung mit der Eingangsklemme
für den Erdungskreis des Erdungstestgerätes verbunden.
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Als definierter elektrischer Abschluß, der im Rahmen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung stets am Tankwagen angeordnet sein muß, kann ein gebräuchlicher elektrischer
Widerstand mit entsprechendem Widerstandswert oder eine Diode eingesetzt werden,
wobei im letzteren Fall die Steckverbindung polunverwechselbar ausgebildet sein
muß. Vorteilhaft soll der definierte elektrische Widerstand einen Wert von 500 bis
700 Ohm haben,
Die Ausgangsklemmen des Erdungstestgerätes, die
mit den Steuerklemmen des in dem Füllarm der Verladeeinrichtung angeordneten Magnetventils
elektrisch leitend verbunden sind, können besonders vorteilhaft über elektrische
Verbindungsleitungen mit den Steuersignal-Eingangsklemmen eines Steuergerätes für
eine Signaleinrichtung verbunden sein. Als Signaleinrichtung kann hierbei eine Halbschranke
und/oder ein optisches Signal, wie beispielsweise eine Verkehrsampel, vorgesehen
werden, die an der Grenze der Bodenfläche, auf der der Tankwagen während der Befüllung
abgestellt sein muß, so angeordnet ist, daß sie vom Fahrersitz des Tankwagens aus
optisch leicht erkennbar ist, Die Verbindung zwischen der Steuerseite des erfindungsgemäß
geschalteten Erdungstestgerätes und dem Steuergerät der Signaleinrichtung muß schaltungstechnisch
so ausgebildet sein, daß die Signaleinrichtung die Weiterfahrt des Tankwagens so
lange sperrt, wie der Erdungskreis der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschlossen
ist und die Weiterfahrt des Tankwagens freigibt, wenn dieser Erdungskreis geöffnet
ist.
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Ein schematischer Schaltplan für eine Vorrichtung der Erfindung ist
als Beispiel in der Figur dargestellt. Das an dem Gerüst 1 der Verladeeinrichtung
befestigte Erdungstestgerät 2 ist über die Klemme 3 mit Erde verbunden. An die Klemme
3 ist ferner das eine Ende der einen Ader 4 des Verbindungskabels 5 angeklemmt,
die über die Steckverbindung 6 mit der elektrisch leitenden Masse des Tankwagens
7 verbunden ist. Der Erdungsstromkreis wird dann über den definierten Abschluß 8,
der am Tankwagen 7 angeordnet ist und die Steckverbindung 6 mittels der Ader 9
des
Verbindungskabels geschlossen, deren Ende an die Eingangsklemme des Erdungstestgerätes
2 angeklemmt ist. Die Signal-Ausgangsklemmen 10 des Erdungstestgerätes 2 sind über
elektrisch leitende Verbindungsleitungen 11 mit den Steuersignal-Eingangsklemmen
der Steuereinrichtung 12 der hier beispielsweise als rot - grün Ampel ausgebildeten
Signaleinrichtung 13 verbunden.
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Die Vorrichtung der Erfindung bietet einmal den Vorteil, daß der Abschluß
außerhalb dieser Vorrichtung von Nichtfachleuten nicht nachgebildet werden kann,
so daß das Erdungstestgerät nur dann das Magnetventil in dem Befüllungsarm der Verladeeinrichtung
öffnet und die Befüllung freigibt, wenn das Erdungskabel über die Steckverbindung
an dem zu befüllenden Tankwagen angeschlossen ist, Außerdem kann der Anspruch bereich
des Erdungstestgerätes exakt auf die Summe der Widerstandswerte des Verbindungskabels,
der Steckverbindung und des definierten elektrischen Abschlusses eingestellt werden,
da alle anderen äußeren und in ihrer Wirkung wechselnden Einflüsse ausgeschaltet
sind. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können darüber hinaus auch Steuersignale
der Steuereinrichtung einer Signaleinrichtung zugeführt werden, die in Form einer
Ampel oder als Signalleuchte in der Betriebswarte anzeigt, ob der zu befüllende
Tankwagen geerdet ist oder nicht bzw. die dem Tankwagen Fahrerlaubnis signalisiert.
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Sollte der Tankwagen irrtümlich einmal seine Fahrt beginnen, löst
sich die Steckverbindung des Verbindungskabels von selbst, ohne daß ein Schaden
entstehen muß.