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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR REFUELING VEHICLES, PARTICULARLY RAIL VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/051699
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to enable a refueling of vehicles (2), particularly rail vehicles, even when away from stationary filling stations. In addition, the invention serves to significantly reduce the amount of structurally engineered water protection at filling stations while additionally increasing safety. To this end, the invention uses a combination consisting of a full hose dry coupling (11) with a double-walled hose line (8), whereby a first coupling half (12) is located on the filling connector of the vehicle tank (14), and a second coupling half (10) is located at the end of the double-walled hose line (8). The double-walled hose line establishes a connection from the full hose dry coupling (11) to the output of a rapidly closing valve (7) inside the tank device, and the rapidly closing valve is connected on the control side to a leak indicating unit (17), whereas the leak indicating unit is connected on the pressure side to the space (15) between the double-walled hose line (8) and is acted upon by the same on the control side.

Inventors:
HAJEK WINFRIED (DE)
NABERT BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/011230
Publication Date:
June 26, 2003
Filing Date:
October 08, 2002
Export Citation:
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Assignee:
DB EN (DE)
HAJEK WINFRIED (DE)
NABERT BERND (DE)
International Classes:
B60K15/035; B60S5/02; B61C17/02; B61K11/00; (IPC1-7): B61K11/00; B61C17/02; B60K15/035
Foreign References:
US5873498A1999-02-23
US2901008A1959-08-25
US2869594A1959-01-20
US3032079A1962-05-01
DE3019300A11981-11-26
Attorney, Agent or Firm:
Zinken-sommer, Rainer (Patentabteilung Völckerstrasse 5, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung zum Betanken von Fahrzeugen, insbesondere von Schienen fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankeinrichtung (4,23) eine Kombination aus einer Vollschlauchtrockenkupplung (11) mit einer doppel wandigen Schlauchleitung (8) aufweist, wobei sich eine Kupplungshälfte (12) der Vollschlauchtrockenkupplung (11) am Einfüllstutzen (13) des Fahr zeugtanks (14) befindet, während eine dazu kompatibel ausgeführte zweite Kupplungshälfte (10) der Vollschlauchtrockenkupplung (11) am Abschluss der doppelwandigen Schlauchleitung (8) angeordnet ist, und die doppelwan dige Schlauchleitung (8) eine Verbindung von der Vollschlauchtrocken kupplung (11) bis zum Ausgang eines schnell schließenden Ventils (7) in nerhalb der Tankeinrichtung (4,23) herstellt, wobei das schnell schließende Ventil (7) ansteuerungsseitig mit einem Leckanzeigegerät (17) verbunden ist, und das Leckanzeigegerät (17) über eine Leitung (16) mit einem Zwi schenraum (15) in der doppelwandigen Schlauchleitung (8) in Verbindung steht und von diesem druckseitig beaufschlagt ist.
2. Anordnung zum Betanken von Fahrzeugen, insbesondere von Schienen fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankein richtung als ortsfeste Tankeinrichtung (23) integraler Bestandteil einer Tankstelle mit einer oder mehreren Zapfsäulen (24) ist.
3. Anordnung zum Betanken von Fahrzeugen, insbesondere von Schienen fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankein richtung als mobile Tankeinrichtung (4) auf Tankkraftwagen (1) oder auf Schienenfahrzeugen (2) installiert ist.
Description:
Anordnung zum Betanken von Fahrzeugen, insbesondere von Schienen- fahrzeugen Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Betanken von Fahrzeugen, insbe- sondere von Schienenfahrzeugen. Sie dient dazu, eine Betankung von Fahr- zeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, auch außerhalb von ortsfesten Tankstellen zu ermöglichen. Darüber hinaus dient die Erfindung dazu, den Umfang für den bautechnischen Gewässerschutz an Tankstellen bei zusätzli- chem Sicherheitsgewinn wesentlich zu reduzieren.

Das Betanken von Schienenfahrzeugen erfolgt derzeit nach allgemein aner- kannten sowie üblichen Regeln der Technik. Von herausragender Bedeutung ist dabei, dass sowohl für das Errichten wie auch für das Betreiben von Tankania- gen besondere bundes-und länderrechtliche Bestimmungen zwingend einzu- halten sind. Vorrangig sind dies die gesetzlichen Forderungen des Wasser- haushaltsgesetzes (WHG), die Technischen Regeln für den Umgang mit brenn- baren Flüssigkeiten (TRbF) und die Technischen Regeln für den Umgang mit wassergefärdenden Stoffen (TRwS). Nach dem WHG gilt der allgemeine Sorg- faltsgrundsatz, der besagt, dass jedermann verpflichtet ist, bei Maßnahmen, mit denen Einwirkungen auf Gewässer verbunden sein können, die nach den Um- ständen erforderliche Sorgfalt anzuwenden, um eine Verunreinigung des Was- sers oder eine sonstige nachteilige Veränderung seiner Eigenschaften zu ver- hüten.

Das Betanken von Schienenfahrzeugen darf nach den geltenden gesetzli- chen Bestimmungen derzeit nur an den dafür vorgesehenen Tankstellen erfol- gen. Dies sind Anlagen, die zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen wasserge- fährdender Stoffe im Bereich der gewerblichen Wirtschaft und im Bereich öf- fentlicher Einrichtungen geeignet sind. Nach dem Besorgnisgrundsatz des WHG sind diese so beschaffen, dass eine Verunreinigung der Gewässer oder sonsti- ger nachteiliger Eigenschaften nicht zu befürchten ist.

Um Gefährdungen durch austretende Kraftstoffe zu vermeiden, sind die Tankstellen im Netz der Deutschen Bahn AG mit folgenden Sicherheitseinrich- tungen ausgerüstet.

Die Tankstellen verfügen über eine Notabschaltung an den Abgabeeinrich- tungen (Not-Stop) und über eine Lecküberwachung. Es existiert eine Abfüllsi- cherung für die Fahrzeugbetankung, die das Abfüllen nur bis zum maximal zu- lässigen Füllstand von 90 % des Fahrzeugtankvolumens zulässt. Hinter dem

Zapfautomaten befindet sich ein manuell zu betätigender Kugelhahn. Die um- gebende Fläche im Wirkbereich der Schlauchleitung ist durch bautechnische Maßnahmen flüssigkeitsdicht ausgeführt und wird über eine Abscheideranlage (Leichtflüssigkeitsabscheider) entwässert. Es existieren akustische und opti- sche Störmelder für die Abscheideranlage.

Das Befüllen der Schienenfahrzeuge darf zur Gewährleistung der aufgeführ- ten Sicherheitsmaßnahmen ausschließlich nur an den dafür vorgesehenen Tankstellen erfolgen. Die Bedienung der Tankstellen erfolgt dabei regelmäßig durch das Triebfahrzeugpersonal in Selbstbedienung.

Das Abfüllen des Kraftstoffes erfolgt in einem offenen System. Das bedeutet, der Kraftstoff fließt über das in den Einfüllstutzen des Fahrzeugtanks gesteckte Zapfventil in freiem Einlauf. Dabei kann es, je nach der Form des Einfüllstut- zens und in Abhängigkeit von der Stärke des Volumenstromes, zum Verspritzen des Kraftstoffes beim Füllen und zu Leckagen beim Entnehmen des Zapfventils kommen. Austretende Leckagen werden mittels des flüssigkeitsdicht umbauten Wirkbereiches über die Abscheideranlage aufgefangen und müssen kostenin- tensiv entsorgt werden.

Zur Reduzierung von solcherart Leckagen wurde damit begonnen, für die Verbindung der Schlauchleitung an den Einfüllstutzen des Fahrzeuges ge- schlossene Systeme zu verwenden. Solcherart geschlossene Systeme sind durch sogenannte Vollschlauchtrockenkupplungen gekennzeichnet, die eine völlig leckagefreie Verbindung ermöglichen. Die Vollschlauchtrockenkupplun- gen verfügen dazu über ein sogenanntes Vaterteil am Einfüllstutzen des Fahr- zeuges sowie über ein Mutterteil an der Schlauchleitung. Die Besonderheit der Vollschlauchtrockenkupplung besteht darin, dass ein Durchfluss und somit eine Öffnung erst durch das Ineinanderdrehen zwischen dem Vater-und dem Mut- terteil freigegeben wird. Umgekehrt ist der Durchfluss beidseitig gesperrt, so- bald die Verbindung durch Zurückdrehen und Trennung zwischen Vater-und Mutterteil unterbrochen wird, und die Kupplungshälften dabei selbsttätig schlie- ßen.

Ein wesentlicher Nachteil bei der Durchführung von Betankungsvorgängen auf der Basis der derzeitig verfügbaren Anlagentechnik-auch bei geschlosse- nen Tanksystemen infolge der Verwendung von Vollschlauchtrockenkupplungen - besteht darin, dass zur vollständigen Gewährleistung aller Sicherheitsanforde- rungen ein Betanken grundsätzlich nur an den dafür vorgesehenen fest instal- lierten Tankstellen möglich ist. Dies hat unter Umständen erhebliche Nachteile für den Betriebsablauf des Eisenbahnverkehrs zur Folge. Etwa, wenn Trieb- fahrzeuge für Betankungszwecke längere Anfahrten bis zum Aufstellort der

Tankstelle zurücklegen müssen. Dafür sind naturgemäß Leerfahrten einzupla- nen, die nicht für produktive Zwecke genutzt werden können. In besonderer Weise trifft dies auch auf Triebfahrzeuge im Rangierverkehr zu, sowie auf Fahr- zeuge in Baustellenbereichen, die sich oftmals in größerer Entfernung zur nächstliegenden Tankstelle im Einsatz befinden. Mit einer Verwendung von mobilen Tankeinrichtungen könnte dieses Problem nachhaltig gelöst werden.

Dem steht jedoch bei dem derzeitigen technischen Ausrüstungsstand die Nicht- erfüllbarkeit der dargestellten gesetzlichen Forderungen und damit deren Un- zulässigkeit entgegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Be- tanken von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, zu schaffen, die den Aufwand für einen baulichen Gewässerschutz bei verbesserter Sicher- heit reduziert, und mit der ein Betanken auch außerhalb von Tankstellen er- möglicht wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß gelöst, indem die Tankeinrichtung eine Kombination aus einer Vollschlauchtrockenkupplung mit einer doppelwandigen Schlauchleitung auf- weist, wobei sich eine Kupplungshälfte, insbesondere ein Vaterteil der Voll- schlauchtrockenkupplung, am Einfüllstutzen des Fahrzeugtanks befindet, und eine zweite Kupplungshälfte, insbesondere ein Mutterteil, am Abschluss der doppelwandigen Schlauchleitung, wobei die doppelwandige Schlauchleitung eine Verbindung von der Vollschlauchtrockenkupplung bis zum Ausgang eines schnell schließenden Ventils innerhalb der Tankeinrichtung herstellt, wobei das schnell schließende Ventil ansteuerungsseitig mit einem Leckanzeigegerät ver- bunden ist, und das Leckanzeigegerät druckseitig mit dem Zwischenraum der doppelwandigen Schlauchleitung in Verbindung steht und von diesem steue- rungsseitig beaufschlagt ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben und besteht darin, dass die Tankeinrichtung mit den erfin- dungsgemäßen Merkmalen sowohl ortfest in Tankstellen als auch als mobile Tankeinrichtung auf Straßen-oder schienengebundenen Tankfahrzeugen in- stalliert sein kann.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Leckagen-wie an bisherigen Anlagen üblich-nicht erst aufgefangen und sodann aufwändig ent- sorgt werden müssen, wobei das Rückhaltevolumen stets so bemessen sein muss, dass ein maximal auftretendes Leckagevolumen aufgefangen werden kann, sondern, dass ein Austreten von gefährdenden Flüssigkeiten schon am Entstehungsort verhindert wird. Die Funktion des bautechnischen Gewässer-

schutzes, der den Wirkbereich bisheriger Tankeinrichtungen räumlich umgibt, übernimmt bei der erfindungsgemäßen Anordnung wirkungsvoll die an sich be- kannte doppelwandige Ausführung der Schlauchleitung. Deren Funktion beruht darauf, dass infolge von-wie auch immer gearteten-Beschädigungen an der Innen-oder an der Außenwand der doppelwandigen Schlauchleitung, und selbst bei einer kompletten Durchtrennung der doppelwandigen Schlauchlei- tung, eine sofortige Änderung des Druckniveaus in ihrem Zwischenraum statt- findet, worauf das daran angeschlossene Leckanzeigegerät unmittelbar reagiert und den weiteren Zulauf von Kraftstoff durch Sperren des schnell schließenden Ventils unterbindet. Das Überfüllen eines Fahrzeugtankes wird, wie auch schon bisher üblich, durch einen im Fahrzeugtank befindlichen Grenzwertgeber, der über eine Leitung und Steckverbinder mit einer Abschaltautomatik an der Tank- einrichtung verbunden ist, verhindert. Gegenüber den bisher verwendeten offe- nen Systemen besteht infolge der Verwendung einer Vollschlauchtrockenkupp- lung jedoch zusätzliche Sicherheit gegenüber herausspritzenden Kraftstoffmen- gen und Leckagen beim Verbinden und Trennen der Schlauchleitung zum und vom Einfüllstutzen des Fahrzeugtanks.

Dem ökologischen Grundsatz, wonach ein Austreten gefährdender Stoffe vorteilhafter Weise zu vermeiden ist, anstatt diese zu beseitigen, wird somit insgesamt auf sehr sinnvolle Weise entsprochen.

Tankeinrichtungen nach den erfindungsgemäßen Merkmalen sind geeignet, sämtliche, insbesondere gesetzlich festgeschriebene Anforderungen hinsicht- lich des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG), der Technischen Regeln für den Umgang mit brennbaren Flüssigkeiten (TRbF) und der Technischen Regeln wassergefährdender Stoffe (TRwS) zu erfüllen. Sie bieten dabei den Vorteil, keine sonstigen bautechnischen Einrichtungen für den Gewässerschutz erfor- derlich zu machen und eröffnen daher die Möglichkeit des Betankens von Fahr- zeugen unabhängig der Standorte von Tankstellen, beispielsweise in Baustel- lenbereichen. Durch die Verwendung eines geschlossenen Kupplungssystems kann zudem der maximale Förderstrom der Tankeinrichtung ausgenutzt werden.

Tankzeiten werden verkürzt, und der Arbeitsbereich für das Bedienpersonal kann sauber gehalten werden von Tankrückständen und Bindemitteln zu deren Behandlung. Neben dem Einsatz von mobilen Tankeinrichtungen ermöglicht die Erfindung insbesondere an ortsfest installierten Tankstellen einen Verzicht auf aufwändige Einrichtungen zum flüssigkeitsdichten Auffangen und Abscheiden ausgetretener Kraftstoffmengen. Tankstellen können daher mit wesentlich ge- ringerem baulichen Aufwand und sehr viel kostengünstiger errichtet werden.

Darüber hinaus entfallen Kosten für die Wartung, für Entsorgungsmaßnahmen

sowie für das Durchführen von ebenfalls vorgeschriebenen Prüf-und Überwa- chungshandlungen an diesen Einrichtungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen Figur 1 eine schematische Anordnung zum Betanken von Schienenfahrzeugen von einer mobilen Tankeinrichtung und Figur 2 eine schematische Anordnung zum Betanken von Schienenfahrzeugen an einer ortsfesten Tankstelle.

Ein Tankkraftwagen 1 befindet sich gemäß der Figur 1 in unmittelbarer Nähe eines Schienenfahrzeuges 2, und hat die Aufgabe, dieses mit Kraftstoff zu be- füllen. Auf dem Tankkraftwagen 1 befindet sich ein Tankaufbau 3 und eine mo- bile Tankeinrichtung 4. Die mobile Tankeinrichtung 4 ist über eine Rohrleitung 5 mit dem Tankaufbau 3 verbunden. In die Rohrleitung 5 ist außerdem eine För- derpumpe 6 geschaltet. Die Rohrleitung 5 mündet innerhalb der mobilen Tank- einrichtung 4 an ein schnell schließendes Ventil 7. Von diesem führt ausgangs- seitig eine doppelwandige Schlauchleitung 8 zu einer Schlauchtrommel 9, auf der die doppelwandige Schlauchleitung 8 für eine Freigabe verschiedener Ab- rotttängen aufgewickelt ist. Das freie Ende der doppelwandigen Schlauchleitung 8 ist mit einer als Mutterteil ausgeführten Kupplungshälfte 10 einer Voll- schlauchtrockenkupplung 11 abgeschlossen. Die als Mutterteil ausgeführte Kupplungshälfte 10 ist mittels eines Renkverschlusses mit einer als Vaterteil ausgeführten Kupplungshälfte 12 verbunden, die sich auf dem Einfüllstutzen 13 eines Fahrzeugtanks 14 befindet. Die als Mutterteil ausgeführte Kupplung- hälfte 10 ist kompatibel zu der als Vaterteil ausgeführten Kupplungshälfte 12.

Die doppelwandige Schlauchleitung 8 weist einen Zwischenraum 15 auf. Dieser ist über eine Leitung 16 so mit einem Leckanzeigegerät 17 verbunden, dass der Druck innerhalb des Zwischenraumes 15 an das Leckanzeigegerät 17 heran- geführt ist. Das Leckanzeigegerät 17 wirkt auf einen motorischen Stellantrieb 18, der das schnell schließende Ventil 7 in einen geschlossenen Zustand ü- berführt. An dem Fahrzeugtank 14 ist außerdem ein Grenzwertgeber 19 ange- ordnet. An diesem ist eine elektrische Leitung 20 angeschlossen und aus dem Schienenfahrzeug 2 herausgeführt. Dort befindet sich eine Steckverbindung 21, von der aus die elektrische Leitung 20 weitergeführt ist zu einer Abschaltauto- matik 22 innerhalb der mobilen Tankeinrichtung 4. Die Abschaltautomatik 22 ist signalseitig verbunden mit der Förderpumpe 6.

Eine gemäß der Figur 2 dargestellte Anordnung zum Betanken von Schie- nenfahrzeugen an einer ortsfesten Tankstelle ist weitgehend identisch zu der

mobilen Tankeinrichtung nach Figur 1 errichtet. Im folgenden werden daher nur die abweichenden Merkmale erläutert.

Eine ortsfeste Tankeinrichtung 23 ist integraler Bestandteil einer Tankstelle mit einer Zapfsäule 24. Von der Zapfsäule 24 führt die doppelwandige Schlauchleitung 8 direkt zum Fahrzeugtank 14 des Schienenfahrzeuges 2. An der Verbindungsstelle zum Einfüllstutzen 13 des Fahrzeugtanks 14 befindet sich wiederum eine Vollschlauchtrockenkupplung 11 mit den fahrzeugseitig als Vaterteil und tankstellenseitig als Mutterteil ausgeführten Kupplungshälften 12,10. Die doppelwandige Schlauchleitung 8 ist in der ortsfesten Tankeinrich- tung 23 an den Ausgang eines schnell schließenden Ventils 7 herangeführt. Der Zwischenraum 15 der doppelwandigen Schlauchleitung 8 ist über eine Leitung 16 mit dem Leckanzeigegerät 17 verbunden.

Bezugszeichen 1 Tankkraftwagen 2 Schienenfahrzeug 3 Tankaufbau 4 mobile Tankeinrichtung 5 Rohrleitung 6 Förderpumpe 7 schnell schließendes Ventil 8 doppelwandige Schlauchleitung 9 Schlauchtrommel 10 als Mutterteil ausgeführten Kupplungshälfte 11 Vollschlauchtrockenkupplung 12 als Vaterteil ausgeführten Kupplungshälfte 13 Einfüllstutzen 14 Fahrzeugtank 15 Zwischenraum 16 Leitung 17 Leckanzeigegerät 18 Stellantrieb 19 Grenzwertgeber 20 elektrische Leitung 21 Steckverbindung 22 Abschaltautomatik 23 ortsfeste Tankeinrichtung 24 Zapfsäule