DE709277C - Verfahren zum Einpressen von unter Druck stehenden verfluessigten Gasen in Behaelter - Google Patents

Description

• Verfahren zum Einpressen von unter Druck stehenden verflüssigten Gasen in Behälter Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einpressen von unter Druck stehenden verflüssigten Gasen in Behälter unter Vorsehung eines Sicherheitsgasraumes, insbesondere zum Einpressen von bei gewöhnlicher Temperaturunter Druck flüssigen, ohne: Druck gasförmigen Treibstoffen für Verbrennungsmotoren (Flüssiggasen) in Treibstoffbehälter von Kraftfahrzeugen und Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens.
• Insbesondere,dasEinpressenvo;nsobenannten Flüssiggasen in Treibstoffbehälter an Kraftfahrzeugen wird mehr und mehr ein Problem. Üblicherweise werden bisher die am Fahrzeug auswechselbar angebrachten, als Flaschen ausgebildeten Treibstoffbehälter nach Leerfahren ausgewechselt. Hierin liegen erhebliche Nachteile,- -u.,a. der, daß unter Umständen noch teilweise gefüllte Flaschen ausgewechselt werden müssen, um das Fahrzeug mit der größtmöglichen Treibstoffmenge zu versehen.
• Die Vorschläge, die davon ausgehen, am Kraftfahrzeug befestigte nicht auswechselbare Treibstoffbehälter zu betanken, haben aus verschiedenen Gründen sich nicht in die Praxis einführen können. Im allgemeinen liegt ein Hinderungsgrund gegen die Anwendung der Maßnahmen zum Einfüllen von flüssigen Treibstoffen, wie Benzin, zu diesem Zweck darin, daß ein Sicherheitsgasraum in dem Treibstoffbehälter vorgesehen sein muß, dessen Größe einerseits nicht unterschritten werden darf, der aber andererseits so klein als möglich bemessen werden soll, um soviel Treibstoff als möglich in den Behälter einzufüllen. Bei anderen Vorschlägen wieder tritt eine Komplizierung durch Anbringung weiterer druckfester Behälter mit Armaturen usw. ein.
• Nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, das Einpressen des verflüssigten, unter Druck stehenden Gases in den Behälter in Abhängigkeit von einem aus dem Gasraum des Behälters austretenden Strom des vergasten Stoffes zu steuern.
• Wenn dieser austretende Strom nicht mehr aus Gas besteht, sondern aus Flüssigkeit, d. h. die -Füllung des Behälters bis zu dem gewünschten Grade stattgefunden hat, so ist dann ein weiteres Einpressen des verflüssigten Gases in den Behälter nicht mehr nlöm-

  lieh, da ja dieses Einpressen in Abhängig te

  gebracht ist von der Gasförinigkeit deg.e:

  <lern Gasraum entweichenden Stromes.

  Auf einfache Weise läßt sich dies''

  Steuerung des Einpressens der Flüssigkeit in den Behälter durch den austretenden Gasstrom durchführen unter Zuhilfenahme eines in den Behälter eingeführten Tauchrohres, dessen Üffnung die Stelle des Flüssigkeitsspiegels ini Behälter bezeichnet. Der aus dein Gasraum atistbetende Gasstrom kann auf irgendeine Vorrichtung einwirken, die auf Gase anders als auf Flüssigkeiten anspricht und durch die beim Ansprechen auf Flüssigkeiten ein Impuls ausgelöst wird, der die Zufuhr der Flüssigkeit zum Behälter unterbricht, z. B. durch Abschalten der Zuführungspumpe, durch Schließen eines Ventils oder auf andere Weise.
• Als Vorrichtung, die auf Gase anders als auf Flüssigkeit anspricht, kann z. B. eine Vorrichtung benutzt werden, bei der die Verschiedenartigkeit der durch Gase und Flüssigkeiten hervorgerufenen Reibung benutzt wird.
• Es eignet sich auch eine Vorrichtung, bei der ein größeres oder geringeres Volumen eines Gases zur Hervorbringung der gewünschten verschiedenen Reaktionen herangezogen wird. In diesem Falle wird dann Sorge dafür getragen, daß eine solche Vorrichtung stets finit Gas gespeist wird, d. 1i. es wird für eine Vergasung von austretender Flüssigkeit Sorge getragen.
• Wird z. B. aus einem Tauchrohr, das in den zu füllenden Behälter hineinragt, ein Gasstrom entnommen und dieser Gasstrom zu einem Differenzdrnckmanotneter geschickt und andererseits dafür Sorge getragen, daß bei Eintreten von verflü ssigtein Gas in diesen Strom eine Vergasung stattfindet, z. 13. durch Einschalten eines Erhitzers, so wird das \'olttinen ini Falle von -\'orlianclensein von Flüssigkeit in diesem Strom erheblich größer sein und also der Differenzdruckmesser eineu anderen Differenzdruck in diesem Falle zeigen. Dieser verschiedene Difierenzdrnck kann zur Steuerung des Einfüllens liel-angezogen werden, z. B. dadurch, daß der Difterenzdruckniesser finit Quecksilber gefüllt ist und das Quecksilber je nach seinem Stand einen Stromkreis schließt oder öffnet oder eitlen anderen Stromkreis scliliel',t oder öffnet.
• Vorzugsweise wird nach der Erfindung eine 1Iußkonibination ver«-eiidet, die besteht aus einem Rohrleitungssystem, in das eine Verdainpfungsvorrichtung, z@i-ei Düsen, ein Düterenzdrudcmanometer und ein Differenzdruckregler eingeschaltet sind. Die entnoininene Prüfmenge strömt über die erste Düse der Verdampfungsvorrichtung zu und aus dieser «-eiter zu einer zweiten Düse. Der K ruckabfall in dieser zweiten Düse wird in in Differenzdruckmanometer :11 gemessen. Ein Differenzdruckregler R sorgt dafür, daß in der Leitung von der Entnahmestelle bis hinter die zweite Düse unabhängig vom ursprünglichen Vordruck in der Flasche stets der gleiche Druckabfall H auftritt.
• Bei gasförmiger Entnahme aus dem Tauchrohr (s. -1)h. i, schetnatisc)te Darstellung des Druckverlaufs in der Meßkombination, ausgezor;ene Linie) verteilt sich der gesamte in der Meßkombination auftretende Druckabfall H, der am Regler R auf beispielsweise 0,5 at eingestellt sein soll, entsprechend den Querschnitten und Düsenbeiwerten auf die beiden Düsen. Es tritt also an der zweiten Düse ein verli-.iltnisniäßig kleiner Druckabfall hl auf. Dieser Druckabfall bewirkt eine Anzeige des Differenzdrucknianometers, wodurch gleichzeitig über einen dadurch betätigten Kontakt ein Stromkreis geschlossen und dadurch das Fülli-entil geöffnet wird.
• Bui diesem Vorgehen ist sichergestellt, daß ein Einfüllen -nur dann stattfinden kann, wenn überhaupt ein Strömen von Gas vorhanden ist, so daß also das Füllventil überhaupt nicht geöffnet wird, wenn die lMeßkombination nicht angeschlossen ist oder aber das Tauchrohr oder eine Düse oder sonst ein Teil der Leitung verstopft sein sollte.
• Diese Einrichtung sichert auch ein soforti-. ges Ansprechen auf Flüssigkeit; denn wenn der Höchststand des Flüssigkeitsspiegels in dein zu füllenden Behälter erreicht ist, d. h. aus dein Tauchrohr Flüssigkeit entnommen ist, so wird dieser Flüssigkeit in der ersten Düse praktisch kein Widerstand entgegengesetzt, während nach dem Verdampfen in der zweiten Düse ein starker Widerstand auftritt.
• Dieser vergrößerte- Druckabfall in der zweiten Düse bewirkt einen weiter vergrößerten Ausschlag des Differenzdruckmanometers, wodurch die Stromzufuhr zu dein Füllventil unterbrochen und dadurch das Füllventil geschlossen wird. Die Druckverhältnisse für diesen Fall sind in Gier Abb. i gestrichelt wiedergegeben.
• Die Abb. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführtingsforin nach der Erfindung.
• i ist ein Behälter, beispielsweise eineTreibg s a Sflasclie, die bis zu der gestrichelf angegebencii Linie gefüllt wird, so daß sich im gefüllten Zustand der Flasche oben der Gaspufferratiln 2 ausbildet. fit die Flasche ragt ein Tauchrohr 3 bis an den Füllspiegel hinein. Dieses Tauchrohr kann durch ein Ventil 1, das sogenannte I'i-iifi-entil, geöffnet bzw. geschlossen werden. An das Flaschenventil-5 wird die Fülleitung 6 angeschlossen, die durch das elektrisch betätigte Füllventil 7 geöffnet bzw. geschlossen wird. Zweckmäßigerwei5e wird die Füll- und die Prüfleitung längs der. strichpunktiert eingezeichneten Linie A-B von der Flasche gelöst, so daß an der Flasche selbst nur zusätzlich das Tauchrohr 3 und das Prüfventil q. anzubringen sind. Die während des Füllvorganges dauernd aus der Flasche entnommene Prüfmenge strömt über 3 und 4 der ersten Düse 8 zu und von dort weiter über eine Verdampfervorrichtung 9 zu der Düse io. Vor und hinter dieser Düse ist je ein Schenkel des Differenzdruckmanometers M an die Leitung angeschlossen, so daß sich in diesem Manouneter ein Niveauunterschied in der Füllung der beiden Schenkel von hl bei gasförmigem D_ urchtritt durch die Düse 8 und von lz, bei flüssigem Durchtritt durch die Düse 8 ausbildet. Das Gas strömt von der Düse io weiter in die Kammer i i des Differenzdruckreglers R und aus dieser Kammer über das Ventil 1z in die Rohrleitung 13. Von dort aus kann es beispielsweise durch einen Kompressor wieder verdichtet und in die Füllleitung 6 zurückgedrückt oder als Abgas für irgendwelche Heizzwecke verwandt werden. Von dem Tauchrohr 3 zwingt hinter dem Prüfventil q. noch eine weitere Leitung i¢ ab, die zu der oberen Kammer 15 des Differenzdruckreglers R führt. Damit wird diese Kam= mer mit dem in der Flasche herrschenden Druck beaufschlagt. Der Differenzdruckregler R arbeitet also so, daß durch den Druck in 15 entgegen der Federkraft der Feder 16 das Ventil i z so weit geschlossen wird, daß in der Leitung 8, 9 und io nur ein gewisser Druckabfall, beispielsweise o,5 at, auftritt. Der Vorgang beim Tanken ist dann wie folgt: Die Fülleitung wird an das Ventil s und die Prüfleitung an das Ventil q. angeschlossen. Dann wird das Prüfventil q. geöffnet, und gasförmiges Treibgas strömt bei fastleerer oder nur teilweise gefüllter Flasche über die Düse 8 und die Verdampfungseinrichtung 9 der Düse io zu. Dadurch stellt sich -vor und hinter der Düse io der Druckabfall h, ein, @d. h. das Quecksilber im rechten Schenkel des U-Rohres wird so hochgedrückt, daß der Stromkreis U, Kontakt II, Quecksilber, Kontakt I, Füllventil 7, Tl, geschlossen und dadurch das Füllventil 7 geöffnet wird.
• Es ist jedoch ferner .in dem oben beschriebenen Stromkreis noch ein Schalter 17 vorhanden, der vermittels eines Wärmefühlers 16 erst dann betätigt wird und den vorerwähnten Stromkreis schließt, wenn die Temperatur- in 9 so hoch gestiegen ist, daß das durch die Düse 8 in die Verdampfereinrichtung g eintretende Treibgas mit Sicherheit vergast wird. Erst dann wird das Füllventil 7 geöffnet und das Treibgas über die `-Meßvorrichtung ig, die beispielsweise als . Durchflußmesser o. dgl. ausgebildet sein kann, ". drid die Fülleitung in die Flasche eingedrückt.
• Erreicht der Flüssigkeitsspiegel in der Flasche die gestrichelt eingezeichnete Höhe, dann tritt in das Tauchrohr flüssiges Treibgas ein und strömt über die Düse 8 in .die Verdampfereinrichtung.
• Diese Düse bietet nun der durchtretenden Flüssigkeit praktisch keinen Widerstand. Die durch sie hindurchtretende Flüssigkeit wird nun in 9 vergast und strömt über die Düse io und den Druckminderer R ,ab. Dadurch wird infolge des vergrößerten Durchgangs durch io der Differenzdruck vor und hinter dieser Düse wesentlich größer, erreicht beispielsweise die eingezeichnete Höhe 1z2. Dadurch wird der Stromkreis zum Füllventil beim Kontakt II unterbrochen, das Füllventil 7 geschlossen und der Füllvorgang damit beendet.
• Das Vorgehen nach dem Verfahren der Erfindung, insbesondere bei Benutzung einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung, erlaubt es also, bei verhältnismäßig geringen Kosten fest am Fahrzeug eingebaute Treibstoffvorratsbehälter, z. B. Flaschen, mit flüssigem Treibgas zu betanken. An Flaschen üblicher Bauart brauchen nur geringfügige Änderungen vorgenommen zu werden, nämlich das Einschweißen des Tauchrohres und das Ansetzen des Prüfventils.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Einpressen von unter Druck stehenden verflüssigten Gasen in Behälter unter Vorsehung eines Sicherheitsgasraumes, insbesondere zum Einpressen von bei gewöhnlicher Temperatur unter Druck flüssigen, ohne: Druck gasförmigen Treibstoffen für Verbrennungsmotoren (Flüssiggasen) in Treibst3ffbehälter von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einpressen des verflüssigten, unter Druck stehenden Gases in. den zu füllenden Behälter dadurch gesteuert wird, ob der aus dem Sicherheitsgasraum des Behälters entweichend Strom gasförmig oder flüssig ist. z. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über ein bis zum oberst zulässigen Flüssigkeitsspiegel des zu befüllenden Behälters, ragendes Tauchrohr während des Füllvorganges dauernd ein schwacher Strom entnommen wird, und daß in dem Augenblick der Erreichung des höchstzulässigen Flüssigkeitsspiegels und deshalb des Eintritts von Flüssigkeit in das Tauchrohr die durch Entspannen dieser Flüssigkeit erhaltene erhebliche Vergrößerung der Gasmenge gegenüber der zunächst ausströmenden zur Steuerung des Füllvorganges herangezogen wird. 3. Verfahren gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Tauchrohr entnommene Prüfmenge zwei hintereinandergeschaltete Düsen durchströmt, wobei im Fall des Ausströmens von Flüssigkeiten der Strom zwischen beiden Düsen durch Wärmezufuhr vergast wird, und daß ein Differenzdruckmanometer den in der nachgeschalteten Düse auftretenden Druckabfall mißt, und daß die Veränderung des Manometerausschlages infolge des überganges von gasförmiger zur flüssigen Entnahme zur Steuerung des Füllvorganges benutzt wird. .f. Verfahren gemäß Anspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von Druck und Dichte des im Behälter befindlichen Gases zwecks Erreichung konstanter Ausschläge am Differenzdruckmanometer bei gasförmiger Entnahme bzw. von den ersteren verschiedener konstanter Ausschläge des Manometers bei flüssiger Entnahme aus dem Tauchrohr der gesamte Druckabfall in der Meßkombination konstant gehalten wird. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäß Anspruch i bis .1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Füllvorgang einleitende bzw. beendende Ventil in der Fülleitung elektrisch gesteuert wird, derart, daß erst bei einem bestimmten Ausschlag des Differenzdruckmanometers, d. h. erst nach Anschließen der Prüfleitung und Erreichen einer Mindestaustrittsmenge aus dem Tauchrohr das Füllventil öffnet bzw. umgekehrt nach Abnehmen der Prüfleitung von dem zu befüllenden Behälter oder Undichtwerden oder Verstopfung der Fülleitung das Füllventil schließt und damit den Füllvorgang unterbricht. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichung des Ausschlages am Differenzdruckmanometer, der der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Tauchrohr zugeordnet ist, der das Öffnen des Füllventils steuernde Stromkreis unterbrochen und dadurch der Füllvorgang selbsttätig beendet wird. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den das Füllventil steuernden Stromkreis erst dann Spannung angelegt wird, wenn nach Erreichung einer bestimmten und zur sicheren Verdampfung des flüssig aus dem Tauchrohr entnommenen Gases ausreichenden Temperatur des in die Meßkombination eingeschalteten Verdampfers über ein Relais ein Kontaktpaar geschlossen wird.