DE4440883A1 - Verfahren zur Überwachung des mittels einer Pumpe durchgeführten Einfüllvorganges abrasiver, stark verschmutzter Flüssigkeiten, insbesondere Altöle, bei Tankfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des mittels einer Pumpe durchgeführten Einfüllvorganges abrasiver, stark verschmutzter Flüssigkeiten, insbesondere Altöle, bei Tankfahr­ zeugen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Zuge der verschärften Umweltschutzgesetzgebung muß beim Um­ gang und bei der Entsorgung umweltgefährdender Stoffe eine immer größere Sorgfalt und Vorsicht beachtet werden.

Das gilt naturgemäß auch für umweltschädliche Flüssigkeiten, wie z. B. Altöl und ähnliches. Dabei tritt zum einen das Problem auf, diese verbrauchten und verschmutzten Flüssigkeiten aus den ein­ zelnen Aggregaten - seien es Maschinen in einer Fabrik, seien es Motoren von Kraftfahrzeugen - jeweils zu sammeln und umweltge­ recht zwischenzulagern und zum anderen die gesammelte Flüssig­ keit zu entsorgen, was in der Regel mit Hilfe von Tankfahrzeugen geschieht, die die einzelnen Sammelstellen abfahren, die ver­ brauchte Flüssigkeit aufnehmen und beispielsweise zu zentralen Deponien, zu Aufbereitungsanlagen oder zu Vernichtungsanlagen befördern.

Die Übernahme der Flüssigkeiten in den Tank derartiger Entsor­ gungsfahrzeuge war bisher stets kritisch, da die Fahrzeuge nicht über betriebssichere Überfüllsicherungen verfügten. In der Regel muß der Fahrer des Entsorgungsfahrzeuges den Füllvorgang visuell überwachen. Da ein Tankfahrzeug meistens einen aus mehreren Kam­ mern bestehenden Tank aufweist, gestaltet sich die Überwachung schwierig, und es kann häufig zum Überlaufen einer der Kammern kommen, wodurch die übergelaufene Flüssigkeit den Boden konter­ miniert.

Es hat allerdings auch schon Überlegungen gegeben, den Einfüll­ vorgang automatisch oder halbautomatisch zu überwachen.

Eine bekannte Lösung liegt dabei darin, im oberen Bereich der jeweiligen Tankkammer eine Sonde vorzusehen. Mit Hilfe einer Pumpe wird bei dem bekannten Verfahren die zu entsorgende Flüs­ sigkeit von unten in die jeweilige Kammer eingeleitet, wobei im Bereich der Mündung der Zulaufleitung ein Absperrventil vorgese­ hen ist, welches geschlossen wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel die Sonde erreicht hat und diese ein Signal zum Schließen des Ventils erzeugt. Da eine Kammer nach der anderen gefüllt werden muß, muß sich das Sondensignal naturgemäß jeweils lediglich auf das ihr zugeordnete Absperrventil beziehen nicht auf die Pumpe, die weiterfördern muß, auch wenn die erste Kammer gefüllt ist.

Hierbei tritt jedoch häufig das Problem auf, daß das Ventil durch die Verunreinigungen in der Flüssigkeit nicht nur ver­ schmutzt und daher nicht mehr flüssigkeitsdicht verschließt, sondern auch durch die abrasive Wirkung der Schmutzpartikel schnell beschädigt werden kann, so daß die einwandfreie Funktion des Ventils nicht mehr gegeben ist. Der schnelle Verschleiß bzw. die schnelle Beschädigung derartig angeordneter Ventile liegt u. a. auch daran, daß sich nach dem Füllvorgang die Schmutzparti­ kel im Bodenbereich der Kammer absetzen, also genau im Bereich der Ventilanordnung. Das Ventil ist somit stets in Kontakt mit den abrasiven Partikeln, was natürlich besonders nachteilig ist, wenn das Tankfahrzeug wieder entleert wird, da dabei die Schmutzpartikel in hoher Konzentration durch das Ventil geleitet werden.

Durch die starke mechanische Beeinträchtigung der Ventile kann nun folgendes passieren:
Ist der Maximal-Füllstand erreicht, gibt die Sonde das entspre­ chende Signal an das Ventil ab. Dieses geht entweder vor­ schriftsmäßig in die Geschlossenstellung, aber da es undicht ist, tropft das gerade eingefüllte Medium aus dem Tank heraus; oder aber infolge Defekts kann das Ventil keine Schließbewegung mehr ausführen. Die Pumpe fördert aber weiter, und es kommt zum Überfüllen bzw. zum Überlauf der Kammer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu führen, daß bei Erreichen der Maximal-Füllhöhe in einer Kammer ein Weiterfördern in diese Kam­ mer mit hoher Sicherheit ausgeschlossen ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des kenn­ zeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Darüber hinaus gibt die Erfindung eine einfache, preiswerte und trotzdem sichere Vorrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe an.

Der zentrale Meßwertaufnehmer ist eine Sonde, die sowohl Wasser als auch stark verschmutzte Altöle sicher erkennt. In jeder Kam­ mer des Tanks ist eine derartige Sonde im Scheitelbereich ange­ ordnet. Damit die Absperrventile in der jeweiligen Zulaufleitung nur kurz mit den abrasiven Stoffen in der Flüssigkeit in Berüh­ rung kommen, sind diese Leitungen so angeordnet, daß sie in einen Bereich münden, der außerhalb des sogenannten Sumpfs in der Kammer liegt. Der Sumpf bildet sich durch die sich absetzen­ den Schmutzpartikel aber auch durch größere Fremdkörper wie Me­ tallspäne, Putzlappen etc. Durch diese Anordnung ist auch ge­ währleistet, daß beim Entleeren des Tanks der Sumpf in demselben verbleibt, wenn die darüber befindliche, relativ saubere Flüs­ sigkeit über die bisher als Zulauf dienende Leitung abgesaugt wird. Der nach dem Entleerungsvorgang verbleibende Sumpf wird über im Boden der jeweiligen Kammer befindliche Reinigungsöff­ nungen, die mit einem Blindflansch verschlossen sind, entfernt.

Die in den Zulaufleitungen angeordneten Absperrventile kommen somit nur beim Einfüllvorgang kurz mit den abrasiven Stoffen in Berührung, nach vollendetem Füllvorgang und auch beim Absaugen der zu entsorgenden Flüssigkeit jedoch nicht.

Da jedoch trotzdem in Laufe der Zeit Beschädigungen der Ventile oder Beeinträchtigungen ihrer Funktion vorkommen können, sind die Ventile gemäß der Erfindung Gegenstand einer speziellen Kon­ trolle.

Wie oben ausgeführt, gibt die jeweilige Sonde nach Erreichen der Maximal-Füllhöhe in der Kammer an das ihr zugeordnete, relativ geschützt liegende Ventil ein Signal zum Schließen ab. Ein in­ taktes Ventil fährt daraufhin in die Geschlossenstellung. Bei Erreichen dieser Stellung wird eine Meldung "Ventil geschlossen" abgegeben. Erfolgt diese Meldung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne von der Sondensignalabgabe gerechnet nicht, wird der Stromkreis des Pumpenantriebs unterbrochen und die Förderung eingestellt.

Nur wenn der Füllvorgang in einer Kammer vorschriftsmäßig abge­ schlossen ist, läuft die Pumpe zum Weiterfüllen der anderen Kam­ mern weiter.

Erfindungsgemäß erfolgt der Einfüllvorgang senkrecht von oben über den Scheitel des Tanks mittels Steigrohr. Auf diese Weise ist es möglich, das Ventil möglichst weit vom Sumpf entfernt an­ zuordnen.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit des Überwachungsvorganges schlägt der Anspruch 3 vor, daß das Ventil mittels eines Druck­ mediums gegen die Kraft einer Feder in Offenstellung gehalten wird, so lange die Maximal-Füllhöhe nicht erreicht ist und bei Erreichen der Maximal-Füllhöhe der Einfluß des Druckmediums durch das hierdurch erzeugte Signal abgeschaltet wird, wodurch die Feder das Ventil selbsttätig in die Geschlossenstellung bringt.

Durch die Korrelation zwischen Sonde und Druckmittelbeaufschla­ gung, wobei das Druckmittel Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise aber Druckluft sein kann, ist sichergestellt, daß das Ventil nur dann in seiner Geöffnet-Stellung sein kann, so lange die Sonde den Flüssigkeitsspiegel noch nicht "sieht".

Sobald der Flüssigkeitsspiegel die Sonde erreicht hat und diese das Signal zum Absperren gegeben hat, wird ein Magnetventil stromlos geschaltet, das die Druckmittelzufuhr stoppt. Die Feder im Ventil schiebt nun das Verschlußorgan in demselben in die Ge­ schlossen-Stellung. Hierdurch wird ein Endlagenschalter betä­ tigt, der die Meldung "Ventil geschlossen" veranlaßt.

Auch wenn das Ventil infolge Verschleißes undicht geworden ist oder sich Fremdkörper festgesetzt haben und dadurch die Undich­ tigkeit verursachen, ist durch die exponierte Anordnung des Ven­ tils ein Austreten der umweltgefährdenden Flüssigkeit aus der Kammer ausgeschlossen. Denn erreicht das Verschlußglied den End­ lagenschalter nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne vom Sondensignal an gemessen, wird sofort der Pumpenantrieb abge­ schaltet, so daß die Förderung eingestellt wird.

Technisch realisiert wird dieses durch ein logisches Schaltele­ ment gemäß Anspruch 9. So lange beide Eingänge dieses Elements ein positives Signal erhalten, und zwar in der durch das Zeit­ glied kontrollierten Zeitspanne, ist das Ausgangssignal gleich Null. Stellt das Zeitglied fest, daß die Meldung vom Endlagen­ schalter nicht innerhalb der vorbestimmten Zeit eingeht, wird ein Ausgangssignal zum Abschalten der Pumpe erzeugt.

Eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung ist aus einfachen Bauteilen aufgebaut, so daß auch ältere Tankfahrzeuge problemlos nachgerüstet werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Tank im Querschnitt dargestellt und mit dem Bezugszeichen 1 versehen.

Im unteren Bereich 2 des Tanks 1 ist schraffiert der sich im Laufe der Zeit absetzende Schmutz dargestellt. Von oben führt eine Rohrleitung 3 senkrecht nach unten in Richtung des Schmutz­ bereiches 2. Die Öffnung 4 der Rohrleitung 3 befindet sich ober­ halb des Schmutzfüllstandes. Die Rohrleitung 3 verläuft bis zu einer außerhalb des Tanks 1 angeordneten Pumpe 5. Mit dem Stut­ zen 6 wird die Rohrleitung 3 an einen zu entsorgenden bzw. Ent­ sorgungstank angeschlossen.

Im Scheitelbereich 7 des Tanks 1 neben der Einmündung der Rohr­ leitung 3 in den Tank 1 ist eine Sonde 8 als zentraler Meßwert­ aufnehmer für die Füllstandshöhe der in den Tank 1 einzufüllen­ den stark verschmutzten Flüssigkeit angeordnet.

Im unteren Scheitelbereich 9 des Tanks 1 befindet sich eine ver­ schließbare Reinigungsöffnung 10 zum Ablassen des Schmutzes.

In die Rohrleitung 3 ist außerhalb des Tanks 1 ein pneumatisches Stellglied 11 als Absperrventil eingebaut.

Das Stellglied 11 wird aus einer Druckluftquelle 12 beaufschlagt. Zur Steuerung dient dabei ein Magnetventil 13. In die Druckluftleitung 14 vom Magnetventil 13 zum Stellglied 11 ist ein pneumatischer Steuerblock 15 zur manuellen Betätigung eingebaut.

Elektrisch ist das Stellglied 11, das Magnetventil 13, die Sonde 8 und die Pumpe 5 mit einem Schaltverstärker 16 verbunden.

In die Ausgangsleitung 17 vom Schaltverstärker 16 zur Pumpe 5 ist ein Signalhorn 18 und eine Signalleuchte 19 eingeschaltet.

Der Funktionsablauf beim Entleervorgang ist folgender:
Das Magnetventil 13 wird vom Schaltverstärker 16 angeregt. Der pneumatische Steuerblock 15 öffnet das pneumatische Stellglied 11. Die Pumpe 5 wird auf Saugen gestellt. Über die Rohrleitung 3 wird die Flüssigkeit aus dem Tank 1 zum Stutzen 6 befördert und damit in den Entsorgungstank (nicht dargestellt).

Beim Befüllen des Tanks 1 wird ebenfalls durch Betätigung des pneumatischen Steuerblocks 15 das pneumatische Stellglied 11 ge­ gen die Kraft einer eingebauten Feder geöffnet. Die Pumpe wird durch Umkehren der Drehrichtung jetzt so betrieben, daß sie die Flüssigkeit aus einem zu entsorgenden Tank (nicht dargestellt) in den Tank 1 absaugt.

Bei Erreichen des oberen maximalen Füllstands gibt die Sonde 8 ein elektronisches Signal zum Schaltverstärker 16, der dann das Magnetventil 13 betätigt. Das Magnetventil 13 entlastet die pneumatische Steuerleitung 14 zum Stellglied 11, und das Stell­ glied 11 wird durch die Kraft der eingebauten Feder geschlossen.

Als zusätzliche Sicherungsmaßnahme wird der Schließvorgang im Stellglied 11 mit einer eingebauten Endstellungsabfrageeinrich­ tung überwacht. Kommt der Ventilteller im Stellglied 11 nicht in der Endstellung (d. h. Geschlossenstellung) an, wird die Pumpe 5 vom Schaltverstärker 16 abgeschaltet, und das Signalhorn 18 und die Signalleuchte 19 melden die Störung.

Claims (10)

1. Verfahren zur Überwachung des mittels einer Pumpe durchgeführten Einfüllvorgangs abrasiver, stark verschmutzter Flüssigkeiten, insbesondere Altöl, bei Tankfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit oberhalb des Niveaus der sich in dem Tank absetzenden Schmutzbestandteile der Flüssigkeit in den Tank (1) eingefüllt wird und nach Erreichen einer vorbestimmten Maximal-Füllhöhe automatisch ein Signal er­ zeugt wird, das das Schließen eines Ventils (11) im Zu­ lauf bewirkt, welches seinerseits auf vollständiges Schließen überwacht wird, indem das sich schließende Ven­ til bei Erreichen der Geschlossenstellung eine entspre­ chende Zustandsmeldung veranlaßt und bei Ausbleiben die­ ser Meldung nach Ablauf einer vorbestimmen Zeitspanne - gerechnet vom ersten Signal an - das Abschalten der Pumpe (5) bewirkt wird und/oder das Auslösen eines optischen und/oder akustischen Alarms.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllung der Flüssigkeit senkrecht von oben er­ folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) mittels eines Druckmediums gegen die Kraft einer Feder in Offenstellung gehalten wird, so lange die Maximal-Füllhöhe nicht erreicht ist und bei Er­ reichen der Maximal-Füllhöhe der Einfluß des Druckmediums durch das hierdurch erzeugte Signal abgeschaltet wird, wodurch die Feder das Ventil (11) in die Ge­ schlossenstellung bringt.

4. Vorrichtung zur Überwachung des mittels einer Förderpumpe durchgeführten Einfüllvorgangs abrasiver, stark verschmutzter Flüssigkeiten, insbesondere Altöl, bei Tankfahrzeugen mit einem in einer in den Tank mündenden Zulaufleitung angeordneten Absperrventil und einer Sonde zur Detektion des Maximal-Füllstandes im Tank, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufleitung (3) in einem Bereich (7) oberhalb des erfahrungsgemäß höchsten Niveaus der sich im Tank (1) absetzenden Schmutzpartikel im Tankinnern mündet, die Sonde (8) in der Nähe des Tankscheitels angeordnet ist und zur Übertragung von durch den Flüssigkeitsspiegel ausgelösten Signalen mit dem Ventil (11) und über das Ventil (11) mit dem Pumpenantrieb (5) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufleitung (3) als ein vom Tankscheitel senk­ recht ins Innere des Tanks (1) hineinragendes Steigrohr endet, dessen Öffnung (4) sich in einem Abstand vom Ni­ veau der (2) abgesetzten Schmutzpartikel befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilverschlußglied gegen die Kraft einer Feder mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, wobei der Druckmittelfluß mittels eines Magnetventils (13) schalt­ bar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventil (11) eine Einrichtung zur Detektion des Standes des Ventilverschlußgliedes vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Detektion des Standes des Ventilverschlußgliedes ein Endlagenschalter ist, der durch das Verschlußglied selbst auslösbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Signalübertragungsleitung zwischen der Sonde und dem Pumpenantrieb ein logisches Schaltelement (16) vorgesehen ist, welches einen Eingang für das Sondensi­ gnal und einen zweiten Eingang für ein durch den Endla­ genschalter ausgelöstes Signal und einen Ausgang, welcher mit dem Pumpenantriebsstromkreis verbunden ist, sowie ein Zeitglied aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des logischen Schaltelements mit einem akustischen und/oder optischen Alarmgeber (18, 19) verbun­ den ist.