CN103573349A - 装填喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装填喷嘴以分配液体到机动车箱，具有用于阀装置的致动杆(4)和具有布置在阀装置下游的安全装置(7、10)，安全装置可从阻塞位置移到允许位置，其中在阻塞位置，阀装置无论致动杆(4)的位置被关闭，且在允许位置，阀装置可通过致动杆(4)打开，其中在安全装置(7、10)和阀装置之间的操作连接实现而无需外部能量。根据本发明提供：在阻塞位置，阀装置无论致动杆(4)的位置被关闭，且在允许位置，阀装置可通过致动杆(4)打开，和其中在安全装置(7、10)和阀装置之间的操作连接实现而无需外部能量。本发明使得可例如实现误装填抑制器而不需外部电能，且因此例如在传统燃料装填泵的爆炸保护区域安装装填喷嘴用于尿素溶液。

Description

装填喷嘴
技术领域
本发明涉及一种用于将液体分配到机动车辆的箱中的装填喷嘴，具有用于阀装置的致动杆和具有布置在阀装置下游的安全装置，安全装置可以从阻塞位置移动到允许位置，其中，在阻塞位置，阀装置关闭而无论致动杆的位置，在允许位置，阀装置可以通过致动杆打开，且其中实现在安全装置和阀装置之间的操作连接而无需外部能量。
背景技术
例如从EP2186773A1中已知用于再装满机动车辆箱的装填喷嘴。同样已知的是具有误装填抑制器(misfilling inhibitor)的装填喷嘴，该误装填抑制器意于确保液体的分配仅仅在装填喷嘴插入到特别用于所述液体所设置的的箱之后发生。在简单的情况中，该误装填抑制器可以只包括装填喷嘴的出口管和相关箱的加注口颈的不同直径，例如在用于汽油和柴油燃料的装填喷嘴的情况中是已知的。按照主权利要求前序部分的装填喷嘴从GB2447292A中是已知的。
由于不断更加严厉的废气标准，一些机动车辆需要辅助流体，其意于确保低排放燃烧并因此减少废气排放。这里已知的特别是32.5％尿素溶液(已知的商业名称是AdBlue)，其用作减少柴油发动机的氮氧化物的排放。
尿素溶液已经广泛用作重型货物车辆部分中的辅助液体，但是在未来还将用于柴油乘用机动车辆。误装填抑制器的重要性在乘用机动车辆也具有两个箱(一个用于柴油燃料和一个用于诸如尿素溶液之类的辅助流体)时将因此增加。
用作AdBlue的32.5％尿素水溶液是高浓度的盐溶液。如果在其处理期间从用于尿素溶液的装填喷嘴滴下，则显著的盐标记在溶剂、水、蒸发之后形成。
本发明因此基于提供介绍中指定类型的装填喷嘴的目的，所述装填喷嘴提供防御误装填的改进安全性的可能，且其可以被实施而不存在装填站环境的问题。
发明内容
本发明实现所述目标，其中，在阻塞位置，阀装置关闭而无论致动杆的位置，且在允许位置，阀装置可以通过致动杆打开，且在安全装置和阀装置之间的操作连接可以实现而无需外部能量，其特征在于所述装填喷嘴额外具有在出口端的区域中的防滴阀，所述防滴阀可以通过相反于关闭力的在出口内的液体压力打开，且其中关闭力可以通过安全装置变化并在安全装置的阻塞位置中比在其允许位置中更大。
将首先解释在本发明的上下文中使用的一些表达。
装填喷嘴是一种用于在箱装填过程期间控制液体通流的装置。用于装填泵上的自动装填喷嘴的结构和操作模式的要求在DIN EN13012Doc.2001中说明。那里定义的表达也用在本申请中。
特征“用于分配液体到机动车辆的箱中”表示对于这一箱装填过程的装填喷嘴的适宜性。
致动杆(也称为切换杆)是用户通过其控制阀装置(也称为主阀)的装置。出口管是液体通过其导入待被装填的器皿的装置。
下游，这就是说在主阀或阀装置和出口管的出口端之间液体的流动方向，布置了安全装置，其可以从阻塞位置移动到允许位置。在阻塞位置，阀装置关闭而无论致动杆的位置，也就是说没有装填过程可发生。在允许位置，阀装置可以通过致动杆以通常的方式致动。
所述安全装置的目的是仅当装填喷嘴已经插入提供相应液体的箱的加注口颈时移动到允许位置，这样防止了误装填。
安全装置可以手动从阻塞位置移动到允许位置，一旦用户确定装填喷嘴已经插入合适的箱中。另外，通过装填喷嘴和相关联箱颈的设计的方式，可以确保安全装置由于装填喷嘴已经插入合适的加注口颈中而自动从阻塞位置移动到允许位置。
在安全装置和阀装置之间的操作连接可以实现而无需外部能量。外部能量是专门提供用于安全装置操作或其从布置在装填喷嘴中的能量源抽取的任意形式的能量。表达“外部能量”包括尤其是电能，也就是说根据本发明的装填喷嘴操作而无需电能且因此不需要外部电能供给或内部电能源，例如电池。表达“在安全装置和阀装置之间的操作连接”表示通过安全装置的阀装置的功能致动／操作，这样在安全装置的阻塞位置，没有发生通过致动杆打开阀装置。
安全装置的设计及其与阀装置的操作连接而无需外部能量特别是电能的设计，允许根据本发明的装填喷嘴使用在燃料从其分配且因此必须满足关于防止爆炸的特定需要的其他装填喷嘴的径直附近。例如，本发明允许用于分配尿素溶液的装填喷嘴布置在柴油或汽油装填喷嘴的径直附近，例如在相同的装填泵上。
根据本发明，装填喷嘴另外地在出口端的区域内具有防滴阀。所述防滴阀防止仍然停留在出口管内的液体的任意残余量滴出。防滴阀不呈现任意专门的致动，例如通过操作连接切换杆，而是可以通过相反于相对低的关闭力的在出口内的液体压力打开。所述低关闭力是合适的因为所述防滴阀不呈现阀功能本身，而是仅意于防止出口管内的残余量出现或滴出。
所述关闭力可以通过安全装置变化且在安全装置的阻塞位置大于其允许位置。在安全装置的阻塞位置，防滴阀因此对无意的滴出提供改进的保护。如果关闭力可以通过与安全装置的磁相互作用来改变，这在上下文中是优选的。在对防滴阀的连接上或连接中，还可因此布置磁装置，所述磁装置，在下面更详细的方式描述，与例如在安全装置的滑动套上的磁装置相互作用。
通过比较，现有技术中已知的用于尿素溶液和具有防止误装填的相应装置的装填喷嘴需要用于传感器的电能，所述传感器意于检测装填喷嘴到特定所谓AdBlue(柴油机尾气处理液)箱并因此防止误装填。所述装填喷嘴因此必须远离燃料装填泵布置以便满足防爆要求。这使得用于柴油以及尿素溶液的箱装填过程更加麻烦，因为需要额外的操纵过程。对于在商业部分使用的重型货物车辆，这可能是可接受的，但是在乘用机动车辆部分，这种双箱装填过程，其中车辆不得不在其间移动，是不可接受的。本发明使得用于尿素溶液的装填喷嘴和靠得很近的用于柴油燃料的装填喷嘴组合在一起是可能的，例如在单个装填泵上。
根据本发明，在安全装置和阀装置之间的操作连接优选机械地或由气动地实现。特别优选的是，通过所谓传感器线路的帮助的气动操作连接，在下面将进一步详细说明。
安全装置优选设计用于与提供相应液体的箱的加注口颈相互作用。所述安全装置优选自动地从阻塞位置移动到允许位置，这是装填喷嘴插入设计用于其的箱加注口颈的结果。在装填喷嘴插入相应的箱加注口颈之后，箱装填过程因此可以通过致动杆的致动开始。
安全装置可以例如是提供用于与相应的箱加注口颈的结构／机械的形式相互作用。在机动车辆内的尿素箱通常具有加注口颈，其甚至直接在进口区域，靠近围绕相关装填喷嘴的出口管。安全装置可以例如具有以可移位方式布置在出口管区域内的元件，并且其通过加注口颈的端部边缘从阻塞位置被推入允许位置，以下将进一步更详细地描述。
在本发明的特别有利的实施例中，在安全装置和阀装置(主阀)之间的操作连接通过装填喷嘴的传感器线路的帮助实现。
自动装填喷嘴具有安全切断装置，当箱满时其自动终止箱装填过程。为了这一目的，出口管具有所谓的传感器线路，其与布置在主阀区域用于所述主阀的触发装置气动联通。这种安全切断的结构的细节对本领域技术人员来说是熟悉的且例如在EP2386520A1中公开。当液体表面到达出口管的端部时，且因此传感器线路的进口时，在箱装填过程期间，在传感器线路中的压力条件变化，导致触发以及因此主阀的关闭。
根据本发明现在也提供了安全装置，其也使用所述传感器线路，用于与阀装置联通，或操作连接到阀装置。安全装置在阻塞位置关闭传感器线路且在允许位置打开传感器线路。传感器线路(或其出口侧端)的关闭有效地模拟满箱且因此出口管滴入液体，这样阀装置被阻塞。如果安全装置移动到允许位置，其打开传感器线路并允许其与出口管的出口侧端的周围气动地联通，并因此允许阀装置通过致动杆打开。为了这一目的，安全装置可以具有用于在装填喷嘴的出口区域内关闭传感器线路的传感器线路阀。
在本发明的一个有利实施例中，所述传感器线路阀可以是磁致动的。这意味着磁力(优选使用永磁体)帮助传感器线路阀的关闭和／或打开。
在本发明的一个优选实施例中，在出口区域，可布置滑动套，其关于出口管是轴向可移位的，其中滑动套在出口管上或连接到出口管布置有操作磁体，其与磁可致动的传感器线路阀相互作用。这里，表达“操作磁体”仅仅表示磁体设计为用于与传感器线路阀的相应相互作用并因此与传感器线路阀的操作连接。根据本发明，所述类型的操作磁体还可以提供在传感器线路阀上或其区域内。可以专门在传感器线路阀上或在所述滑动套区域内提供一个或多个磁体，该磁体与相应的对应元件(滑动套或传感器线路阀)的可磁化材料例如铁或铁合金相互作用。然而，优选的是，对于相应磁体被布置在滑动套上并且还在传感器线路阀上。
可以提供的是，作为装填喷嘴插入设计用于其的箱加注口颈中的结果，滑动套可以从阻塞位置自动移动到允许位置。滑动套的所述移动然后实现传感器线路阀的磁打开，这样，在插入相应设计的箱加注口颈之后，装填喷嘴可以通过致动杆打开，且箱装填过程可以开始。
根据本发明的装填喷嘴可以额外具有气体抽取装置，这从现有技术的原理中是已知的。由于氨可以由于尿素分解而形成，所以这种气体抽取装置可以有助于在使用尿素溶液的装填箱过程期间不舒服的味道的消除或减少。
本发明因此还涉及根据本发明的一种装填喷嘴，其设计用于分配尿素溶液。
本发明还设计用于组合分配燃料和尿素溶液的装填泵，所述装填泵具有用于分配燃料(特别是柴油燃料)的至少一个装填喷嘴。根据本发明，所述装填泵还具有根据本发明的用于分配尿素溶液的至少一个装填喷嘴。这种装填喷嘴允许使用燃料尤其地柴油燃料和尿素溶液方便同时的或直接连续的箱装填过程。在其中的车辆的操作是没有必要的。根据本发明的用于在无需供应外部能量特别是电能的情况下分配尿素溶液的装填喷嘴的结构允许其用在分配燃料的加油泵的径直附近。
附图说明
本发明的示例实施例将基于附图在下面描述，其中：
图1示出了根据本发明的通过装填喷嘴的部分；
图2、3示出了安全装置在阻塞位置的情况下来自图1的放大细节；
图4、5示出了安全装置在允许位置的情况下来自图1的放大细节；以及
图6、7、8示出了被插入到不同的箱加注口颈中的根据本发明的装填喷嘴的出口端。
具体实施方式
根据本发明的装填喷嘴(用通俗语也称为“枪夹持喷嘴”)具有阀外壳1，连接到软管(未示出)用于液体的进口2，出口管3和切换杆4。在例如EP2386520A1中描述的已知方式中，切换杆4致动装填喷嘴的阀装置或主阀。传感器线路5气动地与出口管3的出口端的周围连通，且因此以在所引用的EP文献中描述的传统方式可以实现箱的完全切断。
图1示出了被插入到乘用机动车辆的尿素箱(urea tank)的箱颈6中的出口管3的出口端。所述箱颈被设计为靠近已经直接在加注口颈的开始区域中的出口管的周围，如图1所示。
根据本发明的安全装置的设计和功能特别从图2-5显现。滑动套7布置成围绕在出口端区域中的出口管3的外周。滑动套7通过压缩弹簧8预加载到在图2中示出的阻塞位置中，其中所述滑动套在出口管3的出口端的方向上位于轴向端位置。环形操作磁体9布置在滑动套7上。
传感器线路5在出口管3的出口端区域通过传感器线路阀10关闭，传感器线路阀10通过压缩弹簧11被预加载进其关闭位置。传感器线路阀10也包括磁体12。传感器线路部分13从传感器线路阀10的阀座向下朝着出口管3的出口端延伸，其中当传感器线路阀10打开时传感器线路部分可以与传感器线路5的上游部分连通。表述上游和下游始终涉及在出口管3内液体的流动方向。
防滴阀14也布置在出口管3的出口端的区域内。在阀杆15上布置有压缩弹簧16，其通过小的力将防滴阀14预加载进关闭位置。在所述关闭位置，阀密封件17抵靠在相关联阀座18的对应表面，并因此防止位于出口管3内的液体的残余量滴出。
在图2所示的安全装置和相关滑动套7的关闭位置，防滴阀14的关闭力通过滑动套7的环形磁体9与防滴阀14的磁体19的相互作用加强。磁体9、19彼此吸引并因此在防滴阀14上施加额外的关闭力。
如果根据本发明的装填喷嘴插入相关的箱加注口颈6中，则滑动套7的环形端表面20抵邻箱加注口颈6的相应对应表面，且滑动套7相反于弹簧8的压力从图2所示的阻塞位置移位到图4所示的允许位置。在所述位置，滑动套7的上游端抵邻在23表示的止动块。通过滑动套7，操作磁体9还相应地轴向地移位。作为所述轴向移位的结果，操作磁体9移动更靠近传感器线路阀10的磁体12并吸引所述磁体12。作为所述磁力的结果，传感器线路阀10相反于弹簧11的关闭力打开，并采取在图4和5中所示的打开位置。传感器线路5现在可以与相应部分13连通。在安全装置和传感器线路阀10的所述允许位置，切换杆4的致动导致主阀打开，以及以通常的方式箱装填过程的开始。
作为滑动套7上的磁体9从图2所示的阻塞位置移位到图4所示的允许位置的结果，所述环形磁体9远离防滴阀14的磁体19移动，这样防滴阀14的关闭力减少并基本连续仅仅通过弹簧16给予。即使在出口管13内的低液体压力因此可以相反于弹簧16的力打开防滴阀14。箱装填过程可以实施。
箱装填过程可以通过释放或解锁致动杆4以通常的方式结束。如果箱已经基本装填，则出口管3的端部并且因此传感器线路的部分13滴进液体。这里发生的压力差以EP2386520A1中描述了传统的方式气动地实现主阀的切断和因此箱装填过程的终止。
如果装填喷嘴从箱加注口颈6拔出且滑动套7通过弹簧8从图4中的允许位置移动返回到图2中的阻塞位置，则箱装填过程也结束。在这种情况下，通过磁体9在传感器线路阀10的磁体12上施加的吸引力减少到这种程度以至于弹簧11再次关闭传感器线路阀10。这以与在出口管3滴进液体表面的情况下相同方式实现箱装填过程终止。
在箱装填过程期间气体溢出可以通过装填喷嘴以传统方式经由在21处表示的气体抽取管返回。
图6示意性地详细示出了根据本发明的装填喷嘴，其被插入用于尿素溶液的重型货物车辆箱的传统箱加注口颈内。这里可以看到的是，滑动套7从阻塞位置到允许位置的移位，由于滑动7的端表面20抵邻箱加注口颈的相应精密构造区域而发生。在现有技术中，用于尿素溶液的重型货物车辆箱加注口颈通常具有传感器磁体22，其意于与现有技术的尿素装填喷嘴的相应磁体传感器相互作用。所述磁体传感器通常使用电能操作。可以看出，所述磁体22布置在特别远离环形磁体9和传感器线路阀10的磁体12的相当大的距离，这样所述磁体22不破坏环形磁体9和磁体12的相应的相互作用。
图7和8示出了当根据本发明的装填喷嘴无意地被插入分别用于无铅汽油(图7)和用于柴油燃料(图8)的箱加注口颈中时的情况。在每种情况中，滑动套7保持在阻塞位置，这样没有箱装填过程通过致动杆4开始。

Claims (12)

1.用于将液体分配到机动车辆的箱中的装填喷嘴，具有用于阀装置的致动杆(4)和具有布置在所述阀装置下游的安全装置(7、10)，所述安全装置能够从阻塞位置移动到允许位置，其中，在所述阻塞位置，无论所述致动杆(4)的位置如何，所述阀装置被关闭，并且在所述允许位置，所述阀装置能够通过所述致动杆(4)打开，并且其中，在所述安全装置(7、10)和所述阀装置之间的操作连接得到实现而无需外部能量。 
2.根据权利要求1所述的装填喷嘴，其特征在于，在所述安全装置(7、10)和所述阀装置之间的操作连接机械地和／或气动地实现。 
3.根据权利要求1或2所述的装填喷嘴，其特征在于，所述安全装置(7、10)设计为与箱加注口颈(6)相互作用，且能够在装填喷嘴插入到被设计用于其的箱加注口颈(6)之后或作为其结果而从所述阻塞位置移动到所述允许位置。 
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装填喷嘴，其特征在于，所述装填喷嘴具有传感器线路(5、13)以便检测到达装填喷嘴的出口端的液体表面，且其中所述安全装置(7、10)在阻塞位置关闭所述传感器线路以及在所述允许位置打开所述传感器线路。 
5.根据权利要求4所述的装填喷嘴，其特征在于，所述安全装置(7、10)具有传感器线路阀(10)以便在所述装填喷嘴的出口区域中关闭所述传感器线路(5)。 
6.根据权利要求5所述的装填喷嘴，其特征在于，所述传感器线路阀(10)是磁力可致动的。 
7.根据权利要求6所述的装填喷嘴，其特征在于，所述装填喷嘴在所述出口区域具有轴向可移动的滑动套(7)，其中在所述滑动套(7)上布置有操作磁体(9)，其与磁力可致动的传感器线路阀(10)相互作用。 
8.根据权利要求7所述的装填喷嘴，其特征在于，作为所述装填喷嘴插入到为其设计的箱加注口颈(6)中的结果，所述滑动套(7)能够从阻塞位置移位到允许位置。 
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的装填喷嘴，其特征在于，所述防 滴阀(14)的关闭力能够通过与安全装置(7、10)磁相互作用而变化。 
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的装填喷嘴，其特征在于，所述装填喷嘴额外地具有气体抽取装置(21)。 
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的装填喷嘴，其特征在于，所述装填喷嘴被设计用于分配尿素溶液。 
12.用于组合分配燃料和尿素溶液的装填泵，具有用于分配燃料的至少一个装填喷嘴，其特征在于，所述装填泵具有根据权利要求11所述的用于分配尿素溶液的至少一个装填喷嘴。 
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