NL1024572C2 - Overvulbeveiliging. - Google Patents

Description

Overvulbeveiliging

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een overvulbeveiliging omvattende een vulkanaal met inlaat en hoofduitlaat waarbij daartussen een hoofdklep 5 is aangebracht, waarbij op het hoofdkleplichaam daarvan enerzijds de inlaatdruk werkt, alsmede een hulpklep, enerzijds via een restrictie verbonden met het vulkanaal en anderzijds verbonden met een hulpuitlaat, waarbij de druk die stroomafwaarts van die restrictie werkt, de druk is die anderzijds op dat hoofdkleplichaam werkt, waarbij van die hulpklep het kleplichaam zodanig met een vlotter verbonden is, dat bij het bereiken 10 van het gewenste vulniveau de hulpuitlaat afgesloten wordt en waarbij die hoofdklep zodanig uitgevoerd is, dat bij het gelijk zijn van de drukkracht aan weerszijden van het hoofdkleplichaam dit de hoofduitlaat sluit.

Een dergelijke overvulbeveiliging wordt met name in LPG-installaties en andere constructies gebruikt, waarbij het overvullen van een tank, vat of dergelijke met 15 vloeistof op automatische wijze voorkomen dient te worden. Daarbij is het gewenst, dat een reproduceerbaar resultaat van het sluiten van de overvulbeveiliging verkregen wordt.

In de stand der techniek is een overvulbeveiliging bekend, zoals hierboven beschreven. Daarbij drukt het kleplichaam van de hulpklep op een curveschijf, die deel 20 is van de schanrierbevestiging van de vlotter. Voorbeelden daarvan worden aangetroffen in EP 0 955 496 Al en US 6,138,709.

Indien de vlotter een bepaald niveau bereikt, bevindt het hulpkleplichaam zich boven een verdiept deel in de curveschijf, dat wil zeggen wordt niet langer gedwongen door de curveschijf geopend. Door het door de hulpuitlaat stromende fluïdum wordt het 25 hulpkleplichaam automatisch weggedrukt en gesloten. Door het sluiten van het hulpkleplichaam neemt de druk stroomopwaarts daarvan toe. De druk stroomopwaarts van het hulpkleplichaam is de druk die aan een zijde van de hoofdklep werkt Aan de andere zijde van de hoofdklep werkt de vuldruk. Indien deze druk gelijk wordt zal de hoofdklep sluiten door middel van de veer. Dat wil zeggen, door de sluitbeweging van 30 de hulpklep wordt de hoofdklep eveneens gesloten.

Een dergelijk systeem is als veiligheid bij met vloeibaar gas werkende installaties voorgeschreven. Echter is gebleken dat niet altijd gewaarborgd kan worden, dat bij het bereiken van het gewenste vloeistofniveau, de hoofdklep ook daad-werkelijk sluit.

1024572 2

Door allerlei omstandigheden kan dit vastklemmen of door de wrijving kan de sluiting pas later plaatsvinden of in het geheel niet plaats vinden.

Om een en ander voldoende veilig te maken wordt de constructie in de stand der techniek zodanig uitgevoerd, dat van onder de meest voorkomende omstandigheden 5 gegarandeerd kan worden dat sluiting plaats-vindt. Dit betekent echter dat onder niet optimale omstandigheden, waarbij geen wrijving en dergelijke aanwezig zijn, bijvoorbeeld vervuilde brandstof, verhoogde brandstoftemperatuur, laag drukverschil tussen vulstation en tank, hoog propaangehalte en dergelijke, de sluitfiinctie niet gegarandeerd kan worden.

10 Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een overvulbeveiliging te voorzien, die nauwkeurig en reproduceerbaar werkt. Dat wil zeggen, steeds dient gewaarborgd te worden dat pas bij het bereiken van het gewenste vulniveau, maar ook niet later, afsluiting van de hulpklep, en zo afsluiting van de hoofdklep plaatsvindt.

Dit doel wordt de bij hierbovenbeschreven navulbeveiliging verwezenlijkt 15 doordat het hulpkleplichaam via een stang zodanig vast met die vlotter is verbonden, dat bij het stijgen van die vlotter door die vlotter op die stang een de hulpklep sluitende kracht uitgeoefend wordt. Deze stang is bij voorkeur een trekstang en de kracht is bij voorkeur een trekkracht.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt in tegenstelling tot de stand der 20 techniek het sluiten van het hulpkleplichaam niet overgelaten aan de stroming van het fluïdum door de hulpuitlaat, maar wordt een en ander gedwongen gestuurd door het opbrengen van een (trek)kracht op het hulpkleplichaam. Deze (trek)kracht wordt opgebracht door de vlotter. Zo kan onder alle omstandigheden nauwkeurige sluiting gewaarborgd worden.

25 Doordat de hulpklep thans volledig anders uitgevoerd kan worden, is het eveneens mogelijk met behulp van hefboomverhoudingen zeer nauwkeurig het sluit-moment van de hulpklep te baaien. Dat wil zeggen, enerzijds kan onder alle omstandigheden bij het bereiken van een bepaald vulniveau sluiting gegarandeerd worden, maar anderzijds steeds gewaarborgd wordt dat een optimaal grote hoeveelheid 30 fluïdum ingebracht kan worden.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding is de vlotter scharnierend aangebracht en is het vlotterschamier (deel) van de vlotter voorzien van 1024572 3 een hulparm die met de trekstang verbonden is. Deze hulparm kan deel van de schamierschijf van de vlotter zijn.

Het hoofdkleplichaam kan op enige in de stand der techniek bekende wijze uitgevoerd zijn. Bijzonder gevoelig aanspreken kan verwezenlijkt worden indien dit als 5 membraan uitgevoerd is. Bovendien kan dit membraan of enige andere uitvoering van het hoofdkleplichaam van de restrictie voorzien zijn.

Voor het nauwkeuriger aanspreken van de vlotter en als onderrsteuning voor de op te brengen trekkracht is de vlotterarm aan de zijde weg van de drijver voorbij het scharnier verlengd en van een contragewicht voorzien. Dit is met name van belang 10 indien de navulbeveiliging in combinatie met vloeistoffen gebruikt wordt, die een verhoudingsgewijs lage soortelijke massa hebben, zoals propaan, butaan en mengsels daarvan.

Met de onderhavige uitvinding is het met behulp van hefboomarmen mogelijk het kleplichaam een verhoudingsgewijs grote weg af te laten leggen. Als voorbeeld wordt 15 een waarde van meer dan 15 mm genoemd.

In het vulkanaal is volgens de onderhavige uitvinding bij voorkeur een terugslagklep aangebracht. Bovendien is de terugslagklep tezamen met de navulbeveiliging en andere delen op een draagplaat aangebracht, die als een geheel op een drukvat aangebracht kan worden. Dergelijke verdere delen omvatten brandstofpompen, over-20 drukbeveiligmgen, niveau-indicaties en dergelijke.

De uitvinding is in het bijzonder toepasbaar bij een LPG-installatie voor een voertuig omvattende een opslagtank en een brandstofinbrengsysteem voor de inwendige verbrandingsmotor van dat voertuig.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekeningen 25 afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 schematisch een opslagtank voor het onder hogere druk bevatten van een vloeistofgasmengsel, zoals een tank voor een LPG-installatie in een motorvoertuig

Fig. 2 in onderaanzicht een detail van de overvulbeveiligjng volgens de uitvinding; en 30 Fig. 3 in dwarsdoorsnede in zijaanzicht de overvulbeveiliging volgens de onderhavige uitvinding.

In fig. 1 is met 1 een tank van bijvoorbeeld een LPG-installatie getoond voor een motorvoertuig. Begrepen dient te worden dat de uitvinding daartoe niet beperkt is.

1024572 4

Andere toepassingsvoorbeelden zijn stationaire opslagtanks. De uitvinding is daar toepasbaar, waar gegarandeerd moet worden dat bij het vullen met enige vloeistof automatisch de toevoer van vloeistof onderbroken wordt indien een bepaald vloeistofniveau bereikt wordt. Dat wil zeggen, eveneens is het niet noodzakelijk dat de 5 tank een onder druk staande tank is.

Met 2 is een zogenaamde appendagekast aangegeven, welke de appendageplaat 3 opneemt. Een dergelijke kast is voorzien van een (niet getoonde) afvoerleiding, waarbij het eventueel ontstaan van lekken wordt voorkomen dat gassen op ongewenste wijze een vertrek binnentreden. Een dergelijke appendagekast is typisch voor 10 motorvoertuigen en kan bij andere toepassingen weggelaten worden. Op de appendageplaat zijn verschillende onderdelen aangebracht, waarvan met 4 een brandstofpomp aangegeven is. Verdere onderdelen kunnen omvatten een niveaumeetregeling, overdrukbeveiliging, afvoer-leiding, en dergelijke. Voor de onderhavige uitvinding is met name de vulleiding en de daarin aangebrachte 15 overvulbeveiliging van belang. Deze is in het geheel met 5 aangegeven in fig. 3. Deze bestaat uit een inlaat 6, waardoor het in te brengen fluïdum ingebracht dient te worden. Deze is verbonden met een inlaatkanaal 7, waarin een terugslagklep 8 aangebracht is. Deze werkt zodanig, dat via kanaal 7 fluïdum uitsluitend via inlaat 6 naar binnen kan stromen en niet in omgekeerde richting kan bewegen. Op inlaatkanaal 7 sluit 20 stroomafwaarts van de terugslagklep 8 een hoofdklep 10 aan. Deze bestaat uit een hoofdkleplichaam of membraan 11 en een daarmee samen-werkende zitting. Deze zitting mondt uit in een hoofduitlaat 9. In de afgebeelde positie is de hoofduitlaat 9 gesloten door het naar boven bewogen zijn van het membraan 11. Membraan 11 is voorzien van een restrictie of opening 12. Het membraan 11 wordt enerzijds begrensd 25 door een eerste kamer 14 en anderzijds door een tweede kamer 15. In de tweede kamer 15 is een drukveer 16 aangebracht, die het membraan met geringe voorspanning in de gesloten positie drijft.

Tweede kamer 15 is via restrictie of opening 12 verbonden met het vulkanaal 7. Tweede kamer 15 is anderzijds voorzien van een hulpklep 18. Deze bestaat uit een 30 zitting 19 verbonden met een hulpuitlaat 28 en anderzijds een hulpkleplichaam 20. Dit hulpkleplichaam kan over de met pijl 30 aangegeven afstand a heen en weer bewogen worden door aandrijving met een trekstang 21. Trekstang 21 is bij 27 bevestigd aan een schijf of arm 29 aangebracht nabij scharnier 26 van vlotter 22. Vlotter 22 omvat 1 0 24 5 7 2 5 ο bovendien een drijver 23 en aan de tegenoverliggende zijde daarvan aangebracht een contragewicht 25 (zie fig. 2).

De hierbovenbeschreven inrichting werkt als volgt. Bij het leeg zijn van de tank 1 zal bij het binnentreden van fluïdum door inlaatkanaal 7 en het openen van terugslag-5 klep 8 het membraan uitgaande van de positie in fig. 3 tegen de druk van veer 16 in naar beneden bewegen. Slechts een klein deel van het fluïdum zal door opening of restrictie 12 bewegen naar de tweede kamer en van daar onbelemmerd afgevoerd worden via hulpuitlaat 28 bij het geopend zijn van hulpklep 18. Door de overdruk van het ingebrachte fluïdum is deze toestand stabiel, dat wil zeggen zal membraan 11 10 voortdurend neergedrukt zijn. Bij het stijgen van het niveau in tank 1 zal de drijver 23 van de vlotter 22 naar boven bewegen. Daardoor zal op trekstang 21 een trekkracht uitgeoefend worden, dat wil zeggen het hulpkleplichaam 20 zal naar rechts bewegen. Bij het sluiten van de hulpklep door het aanliggen van het hulpkleplichaam 20 tegen de hulpklepzitting 19 zal niet langer fluïdum dat door de restrictie of opening 12 in de 15 tweede kamer 15 beweegt, afgevoerd kunnen worden. Daardoor zal de druk in de tweede kamer 15 snel stijgen tot aan de vuldruk (of hoger). Door dit effect en de aanwezigheid van een veer 16 zal het membraan 11 naar boven bewegen en tegen de zitting 13 aan komen te liggen, waardoor de hoofduitlaat 9 afgesloten wordt.

Met behulp van de onderhavige uitvinding wordt in positief sluiten van het 20 hulpkleplichaam 20 voorzien. Immers, door het opbrengen van een trekkracht via de trekstang is sluiting van het hulpkleplichaam niet langer afhankelijk van zwaartekracht, vuldruk en dergelijke. Door de aanwezigheid van een contragewicht 25 kan met name bij fluïda met lage soortelijke massa een zeer effectief reagerende vlotter verkregen worden.

25 Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is, zullen bij degene bekwaam in de stand der techniek dadelijk varianten opkomen die voor de hand liggend zijn na het bovenstaande liggend binnen het bereik van de bijgaande conclusies.

10 2 4 5 7 2

Claims (11)

1. Overvulbeveiliging (1) omvattende een vulkanaal (7) met inlaat (6) en hoofduitlaat (9), waarbij daartussen een hoofdklep (10) is aangebracht, waarbij op het 5 hoofdkleplichaam daarvan enerzijds (14) de inlaatdruk werkt, alsmede een hulpklep (18), enerzijds via een restrictie (12) verbonden met het vulkanaal (7) ai anderzijds verbonden met een hulpuitlaat (28), waarbij de druk die stroomafwaarts van die restrictie (12) werkt, de druk is die anderzijds (15) op dat hoofdkleplichaam werkt, waarbij van die hulpklep het kleplichaam (20) zodanig met een vlotter (22) verbonden 10 is, dat bij het bereiken van het gewenste vulniveau de hulpuitlaat (28) afgesloten wordt en waarbij die hoofdklep zodanig uitgevoerd is, dat bij het gelijk zijn van de drukkracht aan weerszijden van het hoofdkleplichaam dit de hoofduitlaat sluit, met het kenmerk, dat het hulpkleplichaam via een stang (21) zodanig vast met die vlotter is verbonden, dat bij het stijgen van die vlotter door die vlotter op die stang een de hulpklep sluitende 15 kracht uitgeoefend wordt.

2. Overvulbeveiliging volgens conclusie 1, waarbij die vlotter scharnierend (26) aangebracht is en het vlotterschamier een met de stang verbonden hulparm (29) omvat

3. Overvulbeveiliging volgens conclusie 1 of 2, waarbij die stang (21) eoi trekstang omvat.

4. Overvulbeveiliging volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die vlotter van een contragewicht (25) is voorzien. 25

5. Overvulbeveiliging volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij die restrictie (12) in dat hoofdkleplichaam is aangebracht.

6. Overvulbeveiliging volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij dat 30 hulpkleplichaam een afstand (a) van meer dan 15 mm aflegt tussen de volledig geopende en volledig gesloten positie daarvan. 1024572

7. Overvulbeveiliging volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij nabij die inlaat (6) in dat vulkanaal (7) een terugslagklep (8) is aangebracht.

8. Overvulbeveiliging volgens een van de voorgaande conclusies, aangebracht op 5 een draagplaat (3).

9. Overvulbeveiliging volgens conclusie 8, waarbij die draagplaat omvat een bevestiging voor een brandstofpomp en een overdrukbeveiliging.

10. Overvulbeveiliging volgens een der voorgaande conclusies waarbij dat hoofdkleplichaam een membraan (11) omvat.

11. LPG-installatie voor een voertuig, omvattende een opslagtank en brandstof-inbrengstelsel, waarbij die opslagtank een overvulbeveiliging (5) volgens een van de 15 conclusies 1-9 omvat. 1024572