DK142251B - Apparat til fyldning af en beholder med flydende gas. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142251 ίβ) v3/ DANMARK (en int. ci.* b/02 «(21) Ansøgning nr. 267/70 (22) Indleveret den 21. jan. 1970 (24) Ubedag 21. ja»; 1970 (44) Ansøgningen fremlagt og fremleeggetoesskriftet oftentllggjoit den 29» ββ p. 1 98Ο

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fre dan

22. jan. 1969, 970/69, CH

(71) LIONGAS AKTIENGESELLSCHAFT, Bendern, LI.

(72) Opfinder: Ludwig Elkuch, Gamprin, Bendern, LI.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree.

(54) Apparat til fyldning af en beholder med flydende gas.

Opfindelsen angår et apparat til fyldning af en beholder med flydende gas og med et til beholderen fastgjort beholderarmatur, i hvilket der findes to hver med en ventil forsynede og indbyrdes adskilte kanaler, af hvilke under fyldningen af beholderen den ene tjener til tilførsel af den flydende gas, og den anden tjener til udluftning af beholderen, og hvor ventilen i den til tilførsel af den flydende gas tjenende kanal åbner i den under fyldningen optrædende strømningsretning, og ventilen i den til udluftning tjenende kanal åbner modsat den ved udluftningen optrædende strømningsretning, og hvor de to ventiler kan bevæges samtidig og i samme retning, og hvor beholderens fyldningsgrad bestemmes af den højde, hvori mundingen af i det mindste den til udluftning tjenende kanal er anbragt i beholderens indre.

2 142251

Et fra beskrivelsen til tysk patent nr. 930.640 kendt apparat af denne art har et udvendigt på beholderarmaturet anbragt håndhjul, hvormed ventilerne i beholderarmaturets to kanaler bevæges både til åben og til lukket stilling. De to kanaler kan kun en ad gangen sluttes enten til en påfyldningsledning eller en forbrugerledning. Håndhjulet kan betjenes uafhængigt af, om en påfyldningsledning eller en forbrugerledning er tilsluttet, således at fejlbetjening er mulig, hvilket heller ikke forhindres af særskilte tilbageslagsventiler, af hvilke den i udluftningskanalen anbragte ventil åbner i strømningsretningen og dermed åbner ved overtryk i beholderen, således at der utilsigtet kan undvige større mængder gas til omgivelserne. Det kendte apparat er endvidere behæftet med den ulempe, at den fuldstændige fyldning af beholderen registreres ved, at en vis mængde flydende gas løber over og altså går tabt. Endvidere kan det udvendige håndhjul nemt blive beskadiget og forårsage forstyrrelser.

Formålet med opfindelsen er at forbedre det kendte apparat på en sådan måde, at ventilerne kun betjenes ved tilsluttet påfyldnings- eller forbrugerledning, men ellers automatisk holdes lukkede, og at der ved fuldstændig fyldning af beholderen ikke sker overløb af flydende gas, og at dele, som nemt beskadiges og kan give anledning til forstyrrelser, er eliminerede.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at de to ventiler i kanalerne i en første del, som danner beholderarmaturet, ved hjælp i åf i en anden del, der som fyldearmatur kan sluttes til den første del,anbragte betjeningsorganer, kan bevæges mod fjedres kraft, og at den anden del har indbyrdes adskilte kanaler, der, når den anden del er sluttet til. den første del, er forbundet med henholdsvis fylde-kanalen og udluftningskanalen i den første del, og at der i den anden dels kanal, der dannes fortsættelsen af den første dels udluftningskanal, er anbragt en svømmerventil. Betjeningen af ventilerne mod fjederkræfter og anbringelsen af bevægeorganerne i et særskilt fyldearmatur sikrer, at beholderens indre automatisk er lukket mod omgivelserne. Først efter tilslutning af fyldearmaturet til beholderarmaturet, hvorved beholderarmaturets kanaler forbindes med fyIdearmaturets kanaler, muliggøres åbning af ventilerne. Fejlbetjening er derfor praktisk talt udelukket. Beholderarmaturudluftningskanalens fortsættelse i fyldearmaturet med den deri anbragte svømmerventil forhindrer overløb af flydende gas under fyldning af beholderen.

Det bevægelige ventillegeme af ventilen i udluftningskanalen 3 142251 kan bære ventilsædet af ventilen i fyldekanalen og indeholde dennes bevægelige ventillegeme. Det bevægelige ventillegeme af ventilen i udluftningskanalen kan herunder være et med en ventiltallerken forsynet hullegeme med en gennemgående boring, der kan lukkes ved hjælp af en med en fjeder forspændt kugle. Herved opnås en pladsbesparende kompakt sammenbygning af de to ventiler.

Bevægeorganerne til betjening af de to ventiler kan være fastgjort til et rør, der danner en del af kanalen i den anden del og er lejret forskydeligt i den anden del. Herved opnås, at ventilerne i både fyldekanalen og udluftningskanalen på enkel måde samtidigt med hinanden kan bringes i ønsket stilling ved forskydning af røret i den anden del.

Kanalerne i den første del kan ved deres indmundingsertde udgøres af koaksialt med hinanden anbragte dykrør, af hvilke det ene er fastgjort til ventillegemet af ventilen i udluftningskanalen og bevæges sammen med dette. Herved opnås, at apparatet ifølge opfindelsen uden andre konstruktive ændringer end en ændring af længden af det til udluftningskanalen hørende dykrør og eventuelt af længden af det til fyldekanalen hørende dykrør kan tilpasses efter den ønskede fyldningsgrad ved forskellige gasbeholderkonstruktioner. Ved den faste forbindelse af det til fyldekanalen hørende dykrør med det bevægelige ventillegeme af ventilen i udluftningskanalen undgås sådanne vanskelige aftætningsproblemer mellem disse to dele, som ville forekomme, dersom det bevægelige ventillegeme med dets indmundingsende i dykrøret skulle føres bevægeligt i dette.

I det følgende beskrives apparatet ifølge opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen. På tegningen viserr .

fig. 1 et længdesnit gennem apparatet ifølge opfindelsen, hvor dettes to dele er koblet sammen, fig. 2 et længdesnit i større målestok gennem den første af de nævnte to dele (tiden' beholder), og fig. 3 et ledningsdiagram over en aftapningsstation for flydende carbonhydrider, i hvilken beholdere kan fyldes på enkel måde ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er en kun delvist vist beholder, f.eks. en svejst stålflaske, betegnet med 1. I en på stålflasken 1 påsvejst halsring 2 er indskruet en i sin helhed med 3 betegnet første del af apparatet. I fig. 1 er der på denne første del 3 ved hjælp af en omløbermøtrik 4 med et håndhjul 5 påskruet en anden del 6.

4 142251

Som det også fremgår af fig. 2, er den første del 3 opbygget som følger. I en direkte på halsringen 2 ved hjælp af et gevind 7 fastgjort ventilhusdel 8, der på sin i det indre 9 af beholderen 1 værende ende er forlænget ved hjælp af et påloddet dykrør 10, er et hylsterformet ventillegeme 11 lejret længdeforskydeligt. Ventillegemet 11 er ved den ende, der vender ind mod det indre 9 af beholderen, ligeledes forlænget med et dykrør 12. Det med dykrøret 10 koaksiale dykrør 12 er ved hjælp af et gevind 13 fastskruet til ventillegemet 11 og har ved denne ende en udvidelse 14, som danner en ringnot 15, hvori der er indlagt en pakning 16. Pakningen 16 samvirker med et ventilsæde 17, som er udformet i en indsatsdel 18, som er fastskruet i husdelen 8 og tættes i forhold til denne ved hjælp af en O-ringstætning 19. Indsatsen 18 har en aksial gennemgående boring 23, gennem hvilken det ligeledes aksialt gennemborede ventillegeme 11 griber med spillerum. Yderligere er der i indsatsdelen 18 inddrejet en udvidelse 20, i hvilken der er lejret en trykfjeder 22,, som med sine ender trykker henholdsvis mod indsatsdelen 18 og ventillegemet 11 og således forsøger at presse pakningen 16 mod sædet 17. (I fig. 1 er pakningen 16 trukket ned ad) .

Pakningen 16 sammen med ventilsædet 17 og fjederen 22 danner således en første kontraventil, hvis strømningsvej begynder på beholdersiden i et ringrum 24 mellem dykrørene 10, 12 og fører forbi pakningen 16 og sædet 17 gennem boringen 23 ind i udvidelsen 20 og derfra, hvilket vil blive beskrevet senere, videre opad gennem et ringrum 25 i husdelen 8.

I fig. 2 ses det særligt tydeligt, at indsatsdelen 18 ved sin øverste kant har udsparinger 26, som dels danner en passage mellem udvidelsen 20 i indsatsdelen 18 og ringrummet 25, og dels kan danne angrebspunkter for et egnet værktøj til fastskruning af indsatsen 18 i husdelen 8.

Ventillegemet 11's gennemgående aksialboring 27, som flugter aksialt med dykrøret 12, er i sit øvre afsnit udvidet til et kammer 28, i hvilket der er lejret en ventilkugle 29 med sideværts spillerum og under påvirkning af en trykfjeder 30. Denne kugle 29 danner en anden kontraventil for ventillegemet, hvis sæde er dannet ved hjælp af en ringskiveformet pakning 31, hvis indvendige diameter er mindre end kuglen 29's udvendige diameter. Pakningen 31 er fastklemt mellem ventillegemet 11 og en omløbermøtrik 32, der er fastskruet på ventillegemet 11 og sikret mod utilsigtet 5 14225 1 løsnen ved hjælp af en gevindstift 33. Omløbermøtrikken 32 er forsynet med langsgående noter 21 på sine sideflader, hvor de nævnte noter danner fortsættelsen af strømningsvejene for den første kontraventil 16, 17, 22 fra ringrummet 25.

Som allerede omtalt danner kuglen 29 sammen med pakningen 31 og trykfjederen 30 den anden kontraventil, hvis .strømningsvej ,K,· begynder i det indre af dykrøret 12 og fører gennem boringen 27 og kammeret 28 og videre forbi kuglen 29 og pakningen 31.

På den øvre endeflade af omløbermøtrikken 32 er udformet , , et sæde 34, som samvirker med en pakning 35, som er en bestanddel 3 af apparatets anden del 6. . . ; i

Denne anden del (fig. 1) består i det væsentlige af en blok e 36, i hvilken der er udformet passager, som, så snart den anden del 6 er koblet til den første del 3 viderefører de fra hinanden adskilte strømningsveje for de to kontraventiler i den første del ^ 3.

I blokken 36 er der indskruet en tilslutningsstuds 37, hvis . cylindriske nederste ende 38 passer ned i en med et indvendigt gevind 39 forsynet tilslutningsåbning 40 (fig. 2) i den første del 3. Det indvendige gevind 39 er uden betydning i forbindelse med det foreliggende apparat og tjener til at optage en (ikke vist) tilslutningsstuds til en forbrugerledning. Tilslutningsstudsen 37 er tættet i forhold til husdelen ved hjælp af en pakning 400 og har yderligere en skulder 41, som tjener til at optage den fra omløbermøtrikken 4 udgående spændkraft og tillige at fastholde denne utabeligt på den anden del.

Tilslutningsstudsen 37 har en gennemgående aksial gennemgang 42, som i sit nedre afsnit er udvidet til en føringscylinder 43. I denne føringscylinder 43 er der længdeforskydeligt lejret et føringsstempel 45, som på sin sideflade er forsynet med gennemstrømningsnoter 44, og som på sin underste overflade bærer den allerede omtalte pakning 35. Føringsstemplet 45 er også aksialt gennemboret, og i denne boring er fastgjort et rør 46, som fra stemplet 45 strækker sig med spillerum gennem en boring 42 opad og videre gennem en boring 47 i blokken 36 og er lejret udenfor.

I den øvre ende af røret 46 er en ikke nærmere vist betjeningsindretning anbragt, som tillader røret at forskydes på langs i boringen 47. I den nedre ende af røret 46 er fastgjort en stift 48 koaksialt i forhold til røret på en ikke nærmere vist måde, hvor nævnte stift 48 rager ud forbi den nedre overflade af pakningen 142251 6 35.

Yderligere er røret 46 i boringen 47 tættet ved hjælp af to pakdåser 49, 50, som her ikke behøver at blive beskrevet nærmere.

I det tættede øvre afsnit af . røret 46 er der anbragt en tværboring 51, som kan bringes til at flugte med en fra siden af boringen 47 forgrenet tilgangsåbning 52 i blokken 36. Til denne tilgangsåbning 52 kan der på ikke nærmere vist måde tilsluttes en tilførselsledning for den flydende gas.

Ud fra hvad der foreløbig er sagt, fremgår det, at når først den anden del 6 er koblet til den første del 3, bringer en længdeforskydning af røret 46 nedad, kontraventileme i den første del 3 fra den i fig. 2 viste lukkede stilling til den i fig. 1 viste åbne stilling. Faktisk løfter stiften 48 først kuglen 29 fra sit sæde, hvorefter pakningen 35 kommer til atligge på sædet 34, hvorpå det samlede ventillegeme 11 bliver skubbet nedad, og dermed løfter pakningen 16 sig også fra sit tilhørende sæde 17.

Gennemgangen 42 i tilslutningsstudsen 37 indmunder i et kaminer 53 i blokken 36, for hvilket en gennemgang 54 strækker sig mod siden og fører til et svømmerkammer 55. Det i blokken 36 dannede svømmerkammer er ved sin nedre ende lukket ved hjælp af en lukkeflange 56 med en pakning 57. Lukkeflangen 56 er på ikke nærmere vist måde, f.eks, ved hjælp af bolte, fastgjort til blokken 36. Ved sin øvre ende er svømmerkammeret 55 aflukket ved hjælp af en yderligere flange 58 og en pakning 59. I midten af flangen 58 fører en gennemgang 61 ud af svømmerkammeret 55 til en udad-førende afgang (ikke vist). Ved indgangen til gennemgangen 61 er anbragt en pakning 60. I.svømmerkammeret er en cylindrisk svømmer 62 løst anbragt, som ved sin nedre ende bærer en føringsstift 63, som passer løst ind i en føringsboring 64 i afslutningsflangen, og på sin øvre ende en ventilnål 65.

Flydende gas, som på endnu ikke beskrevet måde når ind i svømmerkammeret 55, løfter svømmeren 62 opad, hvorpå denne ved hjælp af ventilnålen 65 afspærrer gennemgangen 61. Ved afspærring af gennemgangen 61 afspærres imidlertid også strømningsvejen for den første kontraventil og dennes fortsættelse i den anden del, nemlig ringrummet 24 - boringen 23, udvidelsen 20 - ringrummet 25 - udsparingerne 26 - noterne 44 - føringscylinderen 43 - gennemgangen 42 - kammeret 53 - gennemgangen 54 - kammeret 55.

I fig. 3 ses igen den med 1 betegnede beholder, på hvilken apparatet med de sammenkoblede dele 3, 6 (som vist i fig. 1) er 142251 7 fastgjort. Fra gennemgangen 52 (fig. 1) fører en ledning 66 til en forrådsbeholder 67 for flydende gas, og som vist fører den ved hjælp af et aftapningsrør 68 ned til i nærheden af bunden af forrådsbeholderen 67, d.v.s. under væskespejlet 69 af den flydende gas.

Fra apparatets gennemgang 61 (fig. 1) fører en ledning 70 til en omstillingsventil 71, som tillader, at denne ledning 70 enten kan blive forbundet med et sugestempel 72 af en med 73 betegnet sugepumpe eller med dennes drivstempel 74. Omstillingsventilen 71 er over en ledning 75 forbundet med forrådsbeholderen.67 og det med den over væskespejlet 69 værende gasfase, som til stadighed udviser et vist overtryk.

Sugepumpen 73 og dens virkemåde er eksempelvis beskrevet i USA-patent nr. 2.986.127, således at det her er tilstrækkeligt kort at beskrive dens virkemåde.

Som omtalt har sugepumpen et drivstempel 74, som bliver drevet af den under overtryk stående gas fra forrådsbeholderen 67.

Den ekspanderede gas bliver efter afgivelse af arbejdet over en afgang 76 ledet ud i det fri. Drivstemplet driver sugestemplet 72, som over ledningen 70 opsuger det i beholderen 1 værende resttryk, indtil trykdifferencen mellem beholderen 1 og forrådsbeholderen er tilstrækkeligt til, at den flydende gas kan flyde gennem ledningen 66 fra forrådsbeholderen 67 til beholderen 1.

I løbet af forholdsvis kort tid fylder beholderen sig således med flydende gas, dog kun indtil væskespejlet i beholderen har nået dykrøret 10. Herefter stiger den flydende gas gennem ringrummet 24 (fig. 1) op og når svømmerkammeret 55, hvorpå sugeledningen 70 straks bliver afbrudt. Derved bliver også tilflyd-ningen fra forrådsbeholderen 67 afspærret. En betjening af omstillingsventilen 71 skaffer igen trykudligning og sætter sugepumpen 73 ud af drift. Beholderen 1 fyldes således stedse med den rigtige for den enkelte beholder 1 afstemte mængde uden at en vejning er nødvendig, og uden at nogen som helst fremmed energi kræves til aftapningen.

Det viser sig således, at det på aftapningsstationen nødvendige apparat bliver af meget enkel konstruktion. Tager man ledningerne 66, 75 af forrådsbeholderen ved at lukke afspærringsventiler 77, 78, kan denne eksempelvis til genfyldning på produktionsstedet blive sendt tilbage. Forrådsbeholderen 67 kan dog også være faststående på aftapningsstationen og f.eks. som en forrådsbeholder 8 142251 til en benzinstander blive efterfyldt ved hjælp af tankvogne.

Efterfyldning af forbrugerbeholderen 1 kan ske meget hurtigt, således at hver gasforbruger kan beholde sin egen beholder og ombytning overflødiggøres. Yderligere er der givet sikkerhed for, at hver fyldning af forbrugerbeholderen 1 også uden vejning er rigtig, idet fyldningsgraden for enhver af beholderne er bestemt gennem længden af dykrøret 10, som en gang for alle er afstemt til den enkelte beholder.

Den på forbrugerbeholderen fastgjorte del 3 af apparatet kan uden videre tjene som aftapningsventil. Hertil er det tilstrækkeligt, at ventilkuglen 29 ved tilslutning af forbrugerledningen til beholderen 1 (hvortil gevindet 39 kan tjene), bliver løftet fra sit sæde 31, hvorved gasaftapningen uden videre kan ske som ved kendte flydende gasbeholdere.

Claims (4)

142251 9 Patentkrav.

1. Apparat til fyldning af en beholder med flydende gas og med et til beholderen fastgjort beholderarmatur, i hvilket der findes to hver med en ventil forsynede og indbyrdes adskilte kanaler, af hvilke under fyldningen af beholderen den ene tjener til tilførsel af den flydende gas, og den anden tjener til udluftning af beholderen, og hvor ventilen i den til tilførsel af den flydende gas tjenende kanal åbner i den under fyldningen optrædende strømningsretning, og ventilen i den til udluftning tjenende kanal åbner modsat den ved udluftningen optrædende strømningsretning, og hvor de to ventiler kan bevæges samtidig og i samme retning, og hvor beholderens fyldningsgrad bestemmes af den højde, hvori mundingen af i det mindste den til udluftning tjenende kanal er anbragt i beholderens indre, kendetegnet ved, at de to ventiler (henholdsvis 16,17,22 og 31,29,30) i kanalerne (henholdsvis 24,23,20,25,21 og 28,27,12) i en første del (3), som danner beholderarmaturet, ved hjælp af i en anden del (6), der som fyldearmatur kan sluttes til den første del (3), anbragte betjeningsorganer (48,45) kan bevæges mod fjedres (22,30) kraft, og at den anden del (6) har indbyrdes adskilte kanaler (henholdsvis 46,51,52 og 44,42,53,54,55,61), der, når den anden del (6) er sluttet til den første del (3), er forbundne med henholdsvis fylde-kanalen og udluftningskanalen (henholdsvis 28,27,12 og 24,23,20,25,21) i den første del (3), og at der i den anden dels (6) kanal (44,42,53,54, 55,61), der danner fortsættelsen af den første dels (3) udluftningskanal (24,23,20,25,21), er anbragt en svømmerventil (62,65,60).

2. Apparat ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det bevægelige ventillegeme (11) af ventilen (16,17,22) i udluftningskanalen (24,23,20,25,21) bærer ventilsædet (31) af ventilen (31,29,30) i fyldekanalen (28,27,12) og indeholder dennes bevægelige ventillegeme (29) .

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det bevægelige ventillegeme (11) af ventilen (16,17,22) i udluftningskanalen (24,23,20,25,21) er et med en ventiltallerken (14,15,16) forsynet hullegeme med en gennemgående boring (27,28), der kan lukkes ved hjælp af en med en fjeder (30) forspændt kugle (29).

4. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bevægeorganerne (48,45) til betjening af de to ventiler (henholdsvis 31, 29,30 og 16,17,22) er fastgjort til et rør (46), der danner en del af