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Technisches Gebiet
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Diese Offenlegungsschrift betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zur Abgabe von zwei verschiedenen Fluids an ein Fahrzeug, und ein Fahrzeug, das dazu konfiguriert ist, die zwei verschiedenen Fluids aufzunehmen. Insbesondere betrifft diese Offenlegungsschrift eine Abgabevorrichtung mit zwei separaten Auslaufstutzen für zwei separate Fluids, um zwei separate Tanks in einem Fahrzeug zu füllen. Der Fluid-Einfüllbereich am Fahrzeug ist speziell zur Interaktion mit der Vorrichtung für die duale Fluid Abgabe konfiguriert.
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Hintergrund
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Jeder der damit vertraut ist, sein Fahrzeug zu betanken, ist auch mit den Komponenten an einer Tankstelle vertraut: eine Benzin- oder Dieselpumpe, ein Kraftstoffschlauch, der mit der Pumpe verbunden ist, und ein Griff, der zur Abgabe des Kraftstoffs in das Fahrzeug konfiguriert ist. Sowohl die Diesel- als auch die Benzinzapfsäulen weisen eine solche Konfiguration auf.
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Dieselmotoren sind generell in großen gewerblichen LKWs zu finden. Die Beliebtheit von Dieselmotoren nimmt auch bei Pkws aufgrund der technischen Fortschritte hinsichtlich der Kraftstoffeffizienz solcher Motoren zu. Doch ohne Behandlung können diese Fahrzeuge schädliche Nebenprodukte aus der Verbrennung des Diesels emittieren.
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Stickstoffoxid (NOx) kann während des Vormischens von Diesel mit Luft und/oder während der Verbrennung des Diesels im Motor entstehen. Die schädlichen Effekte von NOx-Emissionen sind gut dokumentiert. Diesel-Emissions-Fluid (DEF) ist eine wässrige Harnstofflösung, die beispielsweise aus einem Gemisch aus Harnstoff und Wasser besteht. In vielen Fahrzeugen dient Harnstoff als Verbrauchsmaterial, um die Konzentration des NOx in den Dieselabgasemissionen von Dieselmotoren zu senken. Dieser Prozess ist als selektive katalytische Reduktion (SCR) bekannt. Insbesondere kann die Reaktion des Harnstoffs mit dem NOx-Nebenprodukt der Verbrennung die NOx-Konzentration aus den Emissionen des Fahrzeugs reduzieren oder eliminieren. Der Harnstoff kann eingesprüht werden, so dass er sich direkt mit dem NOx-Verbrennungsnebenprodukt mischt, bevor das Nebenprodukt das Fahrzeug verlässt. Wasser, Stickstoff und Kohlendioxid werden stattdessen basierend auf der Reaktion des NOx mit der Harnstofflösung emittiert.
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Fahrzeuge mit Dieselmotoren, die eine Harnstoffmischung zur Verbesserung der Emissionen verwenden, weisen zwei separate Tanks auf – einen für Diesel, einen für Harnstoff. Dies macht es offensichtlich erforderlich, zwei Tanks zu füllen. Gegenwärtige Tankstellen sind nicht mit angemessenen Mechanismen ausgestattet, die es einem Fahrer des Fahrzeugs ermöglichen, beide Tanks sicher, schnell und effizient zu füllen. Entsprechend besteht ein großer Verbesserungsbedarf hinsichtlich des Tankbereichs von Fahrzeugen sowie deren Fähigkeit, Kraftstoffe für die beiden Tanks effizient aufzunehmen und zu enthalten.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Abgabeeinheit zum Zuführen von Diesel und Harnstoff zu einem Fahrzeug bereitgestellt. Ein Dieselauslaufstutzen ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug Diesel zuzuführen. Ein Harnstoffauslaufstutzen befindet sich neben dem Dieselauslaufstutzen und ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug Harnstoff zuzuführen. Der Harnstoffauslaufstutzen weist einen Körper auf. Ein erstes Oberflächenmerkmal befindet sich zwischen dem Dieselauslaufstutzen und dem Harnstoffauslaufstutzen. Das erste Oberflächenmerkmal ist dazu konfiguriert, mit einem zweiten Oberflächenmerkmal in einem Tankbereich des Fahrzeugs zu interagieren. Eine Kraft, die von dem zweiten Oberflächenmerkmal auf die erste Oberfläche ausgeübt wird, bewirkt, dass sich der Harnstoffauslaufstutzen relativ zu dem Dieselauslaufstutzen bewegt. Ein Ventil ist zumindest zum Teil in dem Harnstoffauslaufstutzen angeordnet und in einer geschlossenen Position vorgespannt, um die Zufuhr von Harnstoff zu verhindern. Das Ventil weist einen Hauptkörper auf, der in dem Harnstoffauslaufstutzen angeordnet ist und ein Element, das sich von dem Hauptkörper erstreckt und verschiebbar in dem Körper des Harnstoffauslaufstutzens angeordnet ist. Die Kraft, die von dem zweiten Oberflächenmerkmal auf das erste Oberflächenmerkmal ausgeübt wird, bewirkt, dass sich das Ventil von der geschlossenen Position auf eine offene Position verschiebt und die Zufuhr von Harnstoff ermöglicht.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine Abgabeeinheit für Diesel und Abgasfluid zum Zuführen der beiden Fluids zu einem Fahrzeug vorgesehen. Ein erster Auslaufstutzen ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug Diesel zuzuführen. Der erste Auslaufstutzen weist eine Länge und eine Führungsschiene auf, die sich entlang einem Abschnitt der Länge erstreckt. Ein zweiter Auslaufstutzen ist dazu konfiguriert, dem Fahrzeug Diesel-Abgasfluid zuzuführen. Der zweite Auslaufstutzen ist neben dem ersten Auslaufstutzen angeordnet und weist ein Führungselement auf, das sich davon erstreckt und mit der Führungsschiene verbunden ist. Das Führungselement ist relativ zu der Führungsschiene verschiebbar, so dass der zweite Auslaufstutzen relativ zu dem ersten Auslaufstutzen verschoben werden kann.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel weist eine duale Fluidaufnahme für ein Dieselfahrzeug eine Außenwand auf, die an einer Außenfläche des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Außenwand definiert eine Dieselaufnahme zum Aufnehmen von Dieselkraftstoff. Eine Diesel-Abgasaufnahme ist neben der Dieselaufnahme angeordnet, um ein Diesel-Abgasfluid aufzunehmen. Ein Brückenabschnitt ist zwischen den Aufnahmen für Diesel und Dieselabgas angeordnet. Die Aufnahmen sind dazu konfiguriert, das Dieselfluid und das Diesel-Abgasfluid von einer einzigen Fluid-Abgabeeinheit aufzunehmen. Ein Vorsprung erstreckt sich von der Außenwand in der Nähe von mindestens einer der beiden Aufnahmen und ist dazu konfiguriert, mit einem Eingriffsmerkmal der Fluid-Abgabeeinheit zusammenzuwirken, um die Abgabe von Diesel zu ermöglichen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A ist eine perspektivische Darstellung einer dualen Fluidaufnahme eines Fahrzeugs und einer entsprechenden externen dualen Fluid-Abgabeeinheit;
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1B ist eine perspektivische Darstellung ähnlich der aus 1A mit geöffneten Türen, so dass die Aufnahmen jeweils die Auslaufstutzen der dualen Fluid-Abgabeeinheit aufnehmen können;
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2A–2C sind perspektivische Darstellungen einer sequenziellen Betätigung eines Hebels, um die Türen in den Aufnahmen zu öffnen, damit die Aufnahmen die Auslaufstutzen der dualen Fluid-Abgabeeinheit aufnehmen können;
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3 ist eine perspektivische Vorderansicht der dualen Fluid-Abgabeeinheit;
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4A–4C zeigen eine Querschnittdarstellung von sowohl der dualen Fluidaufnahme als auch der dualen Fluid-Abgabeeinheit in der Sequenz beim Einsetzen der Abgabeeinheit in die Aufnahme;
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5A zeigt eine weitere Querschnittdarstellung von sowohl der dualen Fluidaufnahme als auch der dualen Fluid-Abgabeeinheit, wobei sich ein Ventil in einem der Auslaufstutzen der Abgabeeinheit befindet; in 5A ist das Ventil geschlossen, und in 5B ist das Ventil offen, basierend auf der Interaktion mit einem Vorsprung, der sich von der dualen Fluidaufnahme erstreckt;
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6 ist eine perspektivische Darstellung des Ventils aus 5A–5B;
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7 ist eine perspektivische Darstellung einer konventionellen Tankvorrichtung in Verwendung mit der hier beschriebenen dualen Fluidaufnahme, um die Abwärtskompatibilität der dualen Fluidaufnahme zu veranschaulichen; und
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8 ist eine perspektivische Darstellung einer konventionellen Aufnahme in Verwendung mit der hier beschriebenen dualen Fluid-Abgabeeinheit, um die Abwärtskompatibilität der dualen Fluid-Abgabeeinheit zu veranschaulichen.
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Ausführliche Beschreibung
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegungsschrift beschrieben. Dazu sei jedoch angemerkt, dass die offengelegten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhafter Natur sind und weitere Ausführungsbeispiele in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale sind vergrößert oder verkleinert dargestellt, um Details bestimmter Komponenten hervorzuheben. Spezielle, hier offengelegte, strukturelle und funktionelle Details sind somit nicht als einschränkend, sondern lediglich als repräsentative Basis zur Veranschaulichung der vielfältigen Ausführungsvarianten der Ausführungsbeispiele für Fachleute aufzufassen. Fachleuten wird sich erschließen, dass verschiedene, unter Bezug auf die Figuren illustrierte und beschriebene Merkmale mit einem oder mehreren Merkmalen aus anderen Figuren kombiniert werden können, um Ausführungsbeispiele zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben wurden. Die Kombinationen der illustrierten Merkmale stellen repräsentative Ausführungsbeispiele für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenlegungsschrift übereinstimmen, können jedoch für besondere Anwendungen oder Implementierungen wünschenswert sein.
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Die vorliegende Offenlegungsschrift sieht ein System zum Bereitstellen von zwei verschiedenen Fluids für ein Fahrzeug vor. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird, kann eine einzige Abgabeeinheit zwei verschiedene Fluids für eine Fluidaufnahme eines Fahrzeugs bereitstellen, in der beide Fluids jeweils in separate Tanks gelangen. Dies bietet einem Benutzer eine effiziente Möglichkeit, zwei Tanks mit nur einer einzigen Zapfpistole zu füllen.
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1A und 1B zeigen eine duale Fluidaufnahme 10 eines Fahrzeugs, die so bemessen und konfiguriert ist, dass sie eine duale Fluid-Abgabeeinheit 12 aufnehmen kann. Weitere Einzelheiten der Abgabeeinheit 12 werden noch ausführlicher ab 3 beschrieben. Die duale Fluidaufnahme 10 kann eine Untergruppe mit verschiedenen Flächen, Verbindungselementen und strukturellen Stützen sein, die eine integrale Einheit bieten, welche als Eingang für zwei Fluids in das Fahrzeug wirkt. Die duale Fluidaufnahme weist eine Außenfläche 14 auf, die sich an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie befindet, und kann mit einer Schutztür (nicht dargestellt) zum Schutz gegen die Elemente versehen sein. Die Außenfläche 14 definiert eine Dieselaufnahme 16 und eine Harnstoffaufnahme 18 zur Aufnahme von Diesel bzw. Harnstoff von der dualen Fluid-Abgabeeinheit 12. Die Aufnahmen 16, 18 können unterschiedlich bemessen sein, so dass die duale Fluid-Abgabeeinheit 12 nur in einer bestimmten Ausrichtung in der dualen Fluidaufnahme 10 positioniert werden kann. Die Aufnahmen 16, 18 führen zu einem Füllstutzen in dem Fahrzeug, der die jeweiligen Kanäle für zwei separate Tanks enthält.
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Die Dieselaufnahme 16 weist eine zugehörige erste Tür 20 auf und die Harnstoffaufnahme 18 weist eine zugehörige zweite Tür 22 auf. Die Türen 20, 22 bedecken die Aufnahmen, um zu verhindern, dass die Fluids während der Fahrt aus dem Fahrzeug herausspritzen, und um zu verhindern, dass Dämpfe austreten und für weitere Vorteile, ähnlich einer herkömmlichen Benzinaufnahme. Wie unter Bezug auf 2A–2C beschrieben, können die Türen 20, 22 geöffnet und geschlossen werden, um selektiv einen Zugang zu den Aufnahmen 16, 18 zu bieten. In einem Ausführungsbeispiel können die Türen 20, 22 von einem Hebel 24 geöffnet werden, der mechanisch mit den Türen 20, 22 verbunden ist. Durch Herunterziehen des Hebels, wie in 1B dargestellt, werden die Türen geöffnet, so dass die Abgabeeinheit 12 in die Aufnahmen 16, 18 gelangt. Die Türen können beispielsweise mithilfe einer Feder in die geschlossene Position vorspannt werden, so dass das Lösen des Hebels 24 die Türen schließt. In einem Beispiel für die Verwendung beim Füllen der Tanks öffnet eine Bedienungsperson die beiden Türen 20, 22 durch Herunterziehen des Hebels 24. Die duale Fluid-Abgabeeinheit 12 kann dann in die erste und die Harnstoffaufnahme 16, 18 eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen kann die Bedienungsperson den Hebel 24 loslassen, der mindestens eine der Türen gegen die Abgabeeinheit 12 vorspannt. Sobald das Füllen der Tanks abgeschlossen ist und die Abgabeeinheit 12 entfernt wird, werden die Türen 20, 22 durch die Vorspannung vollständig geschlossen.
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Außerdem weist die Außenfläche 12 einen Stift oder Vorsprung 26 auf, der sich davon erstreckt. Der Vorsprung 26 ist dazu ausgelegt, mit der Abgabeeinheit 12 zu interagieren. In einem Ausführungsbeispiel wird der Vorsprung 26 an die Außenfläche 14 angeformt, gepresst, geschweißt oder anderweitig einteilig mit der Außenfläche ausgebildet. In einem anderen Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Vorsprung 26 von einer Klammer oder einem Halteelement in der Außenfläche 14 und erstreckt sich durch eine Öffnung in der Außenfläche 14. Insbesondere ist die Außenfläche 12 Teil eines Panels, das eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist, die eine Tiefe dazwischen definieren, so dass sich der Vorsprung 26 durch die Tiefe des Panels erstreckt. Eine weitere Beschreibung der Struktur und Funktion des Vorsprungs 26 erfolgt unter Bezug auf die 4–5.
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In 2A–2C ist die Sequenz des Öffnens der Türen 20, 22 dargestellt. Der Hebel aus 1A–1B wurde durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines Hebels 30 ersetzt, der um einen Drehpunkt gedreht wird, anstatt zu gleiten. Die Türen 20, 22 werden durch Drehen des Hebels 30 geöffnet. 2A zeigt die Türen 20, 22 in ihrer normalen, geschlossenen Position. Wie in 2B dargestellt, gleiten die Türen 20, 22 durch Drehen des Hebels 30 über eine mechanische Verbindung mit den Türen in entsprechende Schlitze 32, 34. Eine volle Drehung des Hebels 30, wie in 2C dargestellt, bewirkt, dass die Türen 20, 22 vollständig in den Schlitzen 32, 34 aufgenommen werden und sich nicht mehr in der Dieselaufnahme 16 und der Harnstoffaufnahme 18 befinden. Die Türen 20, 22 befinden sich in 2C in der offenen Position und die duale Fluidaufnahme 10 ist dazu bereit, beide Fluids von der Abgabeeinheit 12 aufzunehmen. Sobald der Hebel 30 gelöst wird, werden der Hebel und die damit verbundenen Türen 20, 22 in ihre geschlossene Position vorgespannt, wie in 2A dargestellt.
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Mindestens ein Ablaufmerkmal 36 ist außerdem in der Harnstoffaufnahme 18 vorgesehen. Durch das Ablaufmerkmal 36 können während der Entnahme der Abgabeeinheit 12 verschüttete Fluids sicher in den erforderlichen Tank in dem Fahrzeug gelangen. Das Ablaufmerkmal 36 ist auch in 1 in Form von drei Nuten oder Schlitzen dargestellt, die in der Harnstoffaufnahme 18 ausgebildet sind. Entsprechende Ablaufmerkmale können auch in der Dieselaufnahme vorgesehen sein.
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3 zeigt die Vorderseite der dualen Fluid-Abgabeeinheit 12. Die Abgabeeinheit 12 weist zwei Auslaufstutzen zum Zuführen von zwei verschiedenen Fluids auf. So liefert beispielsweise ein Dieselauslaufstutzen 50 Dieselkraftstoff und ein Harnstoffauslaufstutzen 52 liefert Harnstoff. Die Auslaufstutzen 50, 52 können zwei beliebige verschiedene Fluids für Fahrzeuge liefern, wie beispielsweise Benzin, Diesel, Harnstoff (einschließlich Harnstoff/Wasser-DEF-Mischungen), Öl etc. So kann beispielsweise auch Ammoniak zur Reduzierung der schädlichen Verbrennungsnebenprodukte eingesetzt werden. Es können auch andere DEFs anstelle von Harnstoff verwendet werden. Die Bezugnahme auf „Diesel” und „Harnstoff” dient lediglich zur Unterscheidung der strukturellen Merkmale der Aufnahme 10 und der Abgabeeinheit 12 voneinander. Jedoch ist die Bezugnahme auf „Diesel” und „Harnstoff nicht als auf Strukturen beschränkt aufzufassen, die nur zur Abgabe von Diesel oder Harnstoff geeignet sind.
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Der Dieselauslaufstutzen 50 und der Harnstoffauslaufstutzen 52 erstrecken sich durch eine Öffnung in einer Endplatte 54, die relativ zu den Auslaufstutzen 50, 52 verschiebbar ist. Eine flexible Manschette 56 ist mit der Endplatte 54 verbunden, um die Auslaufstutzen zu schützen. Wie nachfolgend beschrieben, können die Auslaufstutzen 50, 52, wenn die Abgabeeinheit 12 in die duale Fluidaufnahme 10 gedrückt wird, nach außen durch die Endplatte 54 gleiten, während die Endplatte mit einem entsprechenden Abschnitt der Aufnahme 10 in Eingriff kommt. Wenn die Auslaufstutzen 50, 52 weiter in die duale Fluidaufnahme 10 gedrückt werden, kann sich die Manschette 56 biegen und verformen, so dass sie ihre Anordnung um den Auslaufstutzen 50 herum beibehält.
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Der Dieselauslaufstutzen 50 weist ein Dieselrohr 60 auf, und der Harnstoffauslaufstutzen 52 weist ein entsprechendes Harnstoffrohr 62 auf. Beide Rohre 60, 62, sind dazu geeignet, Diesel bzw. Harnstoff zuzuführen; doch wie oben erläutert, sind die Rohre 60, 62 nicht auf die Zufuhr von Diesel und Harnstoff beschränkt. Beide Rohre 60, 62 weisen jeweils automatische Absperrventile 64, 66 auf, die den Fluidfluss basierend auf einem Anstieg von Kraftstoff und Harnstoff in den jeweiligen Füllrohren bzw. Aufnahmen 16, 18 verhindern.
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Der Harnstoffauslaufstutzen 52 ist relativ zu dem Dieselauslaufstutzen 50 verschiebbar. Zur Umsetzung einer solchen Anordnung kommen zahlreiche Ausführungsbeispiele infrage. In dem Ausführungsbeispiel, das in 3 dargestellt ist, weist die Außenfläche des Harnstoffrohrs 62 ein Führungselement 70 auf, das sich davon erstreckt. Das Führungselement beinhaltet zwei Flügel 72 mit konkaven oder klammerförmigen Regionen, die dazu konfiguriert sind, über entsprechende Führungsschienen 74 zu passen, welche sich von der Außenfläche des Dieselrohrs 60 erstrecken. Die Führungsschienen 74 können auf jeder Seite des Dieselauslaufstutzens 50 angeordnet sein und erstrecken sich entlang der Richtung der Länge des Dieselrohrs 60. Die Führungselemente 70 des Harnstoffauslaufstutzens 52 stehen mit den Führungsschienen 74 in Eingriff und können entlang der Länge der Führungsschienen 74 gleiten. Anschläge (nicht dargestellt) können am Ende der Führungsschienen 74 angeordnet sein, um zu verhindern, dass der Harnstoffauslaufstutzen 52 von den Führungsschienen 74 hinuntergleitet.
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Außerdem befindet sich ein Stiftaufnahmebereich 80 an dem Harnstoffauslaufstutzen, vorzugsweise außerhalb des Harnstoffrohrs 62. Der Stiftaufnahmebereich 80 ist ein Eingriffsmerkmal, das dazu konfiguriert ist, den Stift (oder Vorsprung) 26 des Tankbereichs des Fahrzeugs aufzunehmen. Der Bereich 80 kann eine Aufnahme, Tasche oder Öffnung mit der passenden Größe sein, um den Stift 26 aufzunehmen. Der Bereich 80 kann präzise so bemessen sein, dass er den Stift 26 kompakt aufnimmt, oder kann größer als der Stift bemessen sein, um Positionierungsfehler der Abgabeeinheit 12 bezüglich der dualen Fluidaufnahme 10 beim Tanken auszugleichen. Da es sich bei der Region 80 um eine Art von Öffnung handelt, bietet sie Zugang für den Stift, um mit einer Anschlageinheit in Kontakt und Eingriff zu kommen, die weiter unten ausführlich unter Bezug auf 4–6 beschrieben wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Bereich 80 eine flache Anlagefläche des Stifts 26.
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Das Einsetzen der dualen Abgabeeinheit 12 in die duale Fluidaufnahme 10 und deren relative Bewegung ist in 4A–4C dargestellt. In 4A kommt die Abgabeeinheit 12 zum ersten Mal mit der dualen Fluidaufnahme 10 in Kontakt. Da sich der Dieselauslaufstutzen 50 über den Harnstoffauslaufstutzen 52 hinaus erstreckt, ist der Dieselauslaufstutzen 50 zum Teil in die Dieselaufnahme 16 eingesetzt, bevor der Harnstoffauslaufstutzen 52 mit einem Teil der Harnstoffaufnahme 18 in Kontakt kommt. Durch diese Anordnung wird zusammen mit der Positionierung des Dieselauslaufstutzens 50 oberhalb des Harnstoffauslaufstutzens 52 sichergestellt, dass kein verschütteter oder herabgetropfter Harnstoff durch die Dieselaufnahme 10 in den Dieseltank gelangt.
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4B zeigt das weitere Einsetzen der Abgabeeinheit 12, wobei nun sowohl der Dieselauslaufstutzen 50 als auch der Harnstoffauslaufstutzen 52 zumindest zum Teil in die erste und die Harnstoffaufnahme 16 bzw. 18 eingesetzt sind. Der Stift 26 muss erst noch mit dem Harnstoffauslaufstutzen 52 in Kontakt kommen. Somit bewegen sich beide Auslaufstutzen 50, 52 gleichzeitig weiter in das Fahrzeug hinein.
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Das vollständige Einsetzen der Abgabeeinheit 12 ist in 4C dargestellt. Wie dargestellt, steht der Stift 26 mit dem Harnstoffauslaufstutzen 52 vorzugsweise in einem Stiftaufnahmebereich, wie beispielsweise einer wie oben beschriebenen Aufnahme, in Kontakt. Dies stoppt das weitere Einführen des Harnstoffauslaufstutzens 52 in die Harnstoffaufnahme 18. Aufgrund der oben erläuterten Führungselemente und Führungsschienen kann sich jedoch der Dieselaufnahmestutzen 50 relativ zu dem Harnstoffauslaufstutzen 52 bewegen und weiter in die erste Aufnahme 16 erstrecken. Da der Dieselauslaufstutzen 50 weiter eingeführt wird, zieht sich die Manschette 56 zusammen oder bildet Falten. In der Manschette 56 ist eine flexible Harnstoffleitung 84 angeordnet und steht mit dem Harnstoffrohr 62 und der gepumpten Harnstoffquelle in Verbindung. In einem Ausführungsbeispiel ist die Harnstoffleitung 84 in der Manschette 56 spiralförmig um das Dieselrohr 60 (oder eine andere Dieselleitung) angeordnet. Die Harnstoffleitung 84 kann beispielsweise aus Gummi bestehen. Wenn sich die Manschette 56 zusammenzieht, biegt sich auch das flexible Harnstoffrohr 84, so dass es sich der verkürzten Länge der Manschette 56 anpasst.
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Wenn die Abgabeeinheit 12 zurückgezogen wird, schließt sich zunächst die zweite Tür 22, da der kürzere Harnstoffauslaufstutzen die Tür 22 freigibt, bevor der Dieselauslaufstutzen die Tür 20 freigibt. So kann verhindert werden, dass Diesel in die Harnstoffaufnahme 18 tropft.
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Mit der Anordnung der dualen Fluid-Abgabeeinheit 12, die in 4A–4C dargestellt ist, kann bei Bedarf sichergestellt werden, dass kein Harnstoff abgegeben wird, wenn nur Diesel erwünscht ist. In 4C ist zum Beispiel das tiefe Einführen des Dieselauslaufstutzens 50 in die Dieselaufnahme 16 dargestellt. Es kann eine Struktur vorgesehen werden, um sicherzustellen, dass der Dieselkraftstoff nur bei einem solchen tiefen Einführen eingeleitet wird. Diese Struktur kann Sensoren, wie beispielsweise Positions- oder Näherungssensoren beinhalten, welche die Position des Dieselauslaufstutzens 50 relativ zu der Dieselaufnahme 16 ermitteln. Diese Sensoren können mit einem Prozessor an der Pumpe kommunizieren, der dazu programmiert ist, die Abgabe von Dieselkraftstoff nur dann zu aktivieren, wenn der Sensor anzeigt, dass der Dieselauslaufstutzen korrekt in die Dieselaufnahme eingesetzt ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel lässt der Prozessor das Tanken des Diesels nur dann zu, wenn ermittelt wird, dass sich der Harnstoffauslaufstutzen 52 in der Harnstoffaufnahme 18 befindet. Wenn der Harnstoffauslaufstutzen 52 in der Harnstoffaufnahme 18 angeordnet ist, öffnet der Stift 26 einen Zugangsweg des Harnstoffs, wobei sichergestellt wird, dass der Prozessor das Tanken von Diesel nur dann zulässt, wenn auch der Harnstofffluss aktiviert ist.
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Alternativ zu diesem Sensorsystem kann ein mechanisches System von Vorteil sein. Bei einem solchen mechanischen System kann es sich beispielsweise um einen Hebel handeln, wie in 1–2 oben dargestellt. Um wieder auf diese Figuren Bezug zu nehmen, können die Türen 20, 22 jeweils individuell federbelastet geschlossen und durch Betätigung eines Hebels 24 geöffnet werden. Das Lösen des Hebels bewirkt, dass sich die Türen 20, 22 individuell schließen, wenn der jeweilige Auslaufstutzen 50, 52 nicht in der jeweiligen Aufnahme 16, 18 aufgenommen ist, um zu verhindern, dass sich die Tür schließt. Die Abgabeeinheit 12 kann dazu konfiguriert sein, so mit der dualen Fluidaufnahme 10 zu interagieren, dass Diesel nur dann zugeführt werden kann, wenn beide Türen 20, 22 durch Herunterdrücken des Hebels 24 offen sind.
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Anstelle der Hebelkonstruktion kann auch eine deckellose Kraftstoffaufnahme vorgesehen sein. Bei dem deckellosen System wird eine federbelastete Tür durch Rasten geschlossen gehalten, die nur durch Diesel- und Harnstoffauslaufstutzen in Standardgröße gelöst werden können. Dies macht einen Deckel mit Gewinde zum Abdecken der ersten und/oder Harnstoffaufnahme 18 überflüssig. Wenn ein Auslaufstutzen in der korrekten Größe in die Aufnahmen 16, 18 eingesetzt wird, werden die Rasten (nicht dargestellt) gelöst und die Auslaufstutzen 50, 52 können die federbelasteten Türen 20, 22 öffnen. Die Abgabeeinheit 12 kann dazu konfiguriert sein, so mit der deckellosen dualen Fluidaufnahme 10 zu interagieren, dass Diesel nur dann zugeführt werden kann, wenn beide Türen 20, 22 offen sind. Wenn die Abgabeeinheit 12 entfernt wird, werden die Türen durch die Feder automatisch geschlossen.
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Wie oben erwähnt, beinhalten beide Rohre
60,
62 jeweils automatische Absperrventile
64,
66, die den Fluidfluss verhindern, wenn das Ventil durch den ansteigenden Kraftstoff in dem Fahrzeug blockiert wird. Bei diesen Ventilen
64,
66 kann es sich um im Bereich des Tankens von Diesel und Benzin bekannte Ventile handeln. So können die Ventile
64,
66 beispielsweise die Struktur aus der
US-Patentschrift Nr. 5,213,142 aufweisen, bei der eine Druckfeder eine Kraft auf eine Membran in Reaktion auf die ansteigenden Kraftstoffpegel ausübt, wobei ein Vakuum entfernt und eine Beendigung des Flüssigkeitsflusses bewirkt wird. Die automatischen Absperrventile
64,
66 können jeweils den Fluidstrom durch das entsprechende Rohr
60,
62 individuell stoppen. Wie oben beschrieben, muss das Harnstoffrohr korrekt im Fahrzeug positioniert werden, damit der Dieselkraftstoff fließen kann. Bei den meisten Tankszenarien wird zumindest eine kleine Menge von Harnstoff benötigt, um den Harnstofftank vollständig zu füllen. Selbst wenn nur eine kleine Menge von Harnstoff erforderlich ist, um den Harnstofftank zu füllen, wird das automatische Absperrventil
62 den Harnstoffstrom basierend auf dem ansteigenden Pegel oder von Spritzen von Harnstoff in den Einfüllstutzen stoppen.
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In 5A, 5B und 6 ist ein weiteres Detail dargestellt, wobei der Fokus auf der Bewegung eines Ventils in dem Harnstoffströmungsweg liegt. Der Harnstoffströmungsweg, der innerhalb der Grenzen des Harnstoffrohrs 62 definiert ist, weist ein Ventil 90 auf, das darin gleitfähig montiert ist. Das Ventil 90 ist dazu konfiguriert, den Harnstoffstrom zu blockieren oder zu behindern. Insbesondere beinhaltet der Harnstoffströmungsweg einen Ventilsitz 92 mit einer Bohrung darin, so dass der Harnstoffstrom durch die Bohrung geleitet wird. Wenn sich das Ventil 90 in dem Ventilsitz 92 befindet, ist der Fluidstrom blockiert. Das Ventil 90 weist einen Anschlag oder Kopf 94 auf, der vorzugsweise aus Gummi besteht, um sich der Bohrung in dem Ventilsitz anzupassen und die Öffnung gegen den Harnstoffstrom abzudichten. Das Ventil 90 ist über die Feder 96 gegen die Bohrung des Ventilsitzes 92 federbelastet, so dass der Anschlag 94 die Bohrung abdichtet und den Harnstoffstrom verhindert. Das Ventil 90 ist in 5A abgedichtet.
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In 5B ist das Ventil 90 geöffnet und ermöglicht den Strom des Harnstoffs. Das Ventil 90 wird durch die Interaktion mit dem Vorsprung 26 geöffnet. Insbesondere weist das Ventil 90 einen Hauptkörper 100 mit einem Element 102 auf, das sich von dem Körper erstreckt. Das Element 102 kann die Form eines Periskops dahingehend aufweisen, dass es eine Verlängerung 104 beinhaltet, die sich direkt von dem Hauptkörper 100 erstreckt und einen Kopf 106, der sich von der Verlängerung 104 erstreckt. Der Kopf kann dazu konfiguriert sein, innerhalb des oben unter Bezug auf 3 beschriebenen Stiftaufnahmebereichs 80 zu gleiten. Der Stiftaufnahmebereich 80 kann eine Tasche oder eine Aufnahme zum Aufnehmen des Stifts 26 der Fahrzeugaußenfläche definieren und außerdem eine Begrenzung bieten, innerhalb derer der Kopf 106 des Elements 102 gleiten kann. Wenn der Stift 26 mit einer Fläche 108 des Kopfes 106 während des Einsetzens der Abgabeeinheit 12 in das Fahrzeug in Kontakt kommt und dagegen drückt, gleitet der Kopf 106 in der Aufnahme des Stiftaufnahmebereichs 80, so dass das Ventil 90 von dem Ventilsitz weg gleitet. So wird die Bohrung in dem Ventilsitz entsiegelt und geöffnet, so dass der Harnstoff fließen kann, wie durch die Pfeile 110 angedeutet.
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In Verwendung setzt ein Benutzer die duale Fluid Abgabeeinheit 12 in die duale Fluidaufnahme 10 ein. Der Dieselauslaufstutzen 50 wird zuerst eingesetzt, da sich seine Länge über den Harnstoffauslaufstutzen 52 hinaus erstreckt. Während des weiteren Einführens der Einheit 12, kommt der Stift 26 mit der Oberfläche 108 des Kopfes 106 des Ventils 100 in Kontakt. Dadurch gleitet der Kopf 106 in eine Tasche oder Aufnahme in dem Stiftaufnahmebereich 80 und öffnet das Ventil 90. Das tiefere Einsetzen des Dieselauslaufstutzens 50 wird ermöglicht, da der Dieselauslaufstutzen 50 relativ zu dem Harnstoffauslaufstutzen tiefer in das Fahrzeug gleiten kann, wie unter Bezug auf 4A–4C erläutert. Wenn der Benutzer den Bedienungshebel an der Abgabeeinheit 12 betätigt, wird gleichzeitig der Fluss von Diesel und Harnstoff ermöglicht. Dies stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar, in dem der Harnstoff nur dann aus der Abgabeeinheit 12 herausfließen kann, wenn die Abgabeeinheit 12 korrekt in die Aufnahme 10 eingesetzt ist, so dass sich der Dieselauslaufstutzen 50 in der Dieselaufnahme 16 befindet.
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Nach dem Tanken zieht der Benutzer die Einheit 12 aus dem Fahrzeug heraus. Die Feder 96 schließt durch die Spannung das Ventil 90, drückt den Anschlag 94 gegen die Bohrung in dem Ventilsitz und dichtet gegen den Harnstoff ab.
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Die duale Fluid-Abgabeeinheit und die entsprechende Struktur an dem Fahrzeug bieten Kompatibilität zu älteren Modellen, die keine solche Struktur aufweisen. Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug die duale Fluidaufnahme 10 mit dem Hebel 24 und dem Stift 26 aufweist, kann das Fahrzeug trotzdem auch mit konventionellen Kraftstoffauslaufstutzen betankt werden, die sich von der dualen Kraftstoffabgabeeinheit 12 unterscheiden. Dies ist in 7 dargestellt. Die Dieselaufnahme 16 der dualen Fluidaufnahme 10 kann mit einer konventionellen Diesel-Abgabeeinheit 114 befüllt werden. Anschließend kann die Harnstoffaufnahme 18 durch eine separate konventionelle Harnstoff-Abgabeeinheit (nicht dargestellt) befüllt werden. Da der Hebel 24 in die geschlossene Position vorgespannt ist, kann die Bedienungsperson den Hebel 24 festhalten, um die Türen 20, 22 offen zu halten, während der Harnstoff in den entsprechenden Harnstofftank gefüllt wird. Der Stift 26 ist so ausgelegt, dass er das Tanken von entweder Diesel oder Harnstoff aus konventionellen Abgabeeinheiten nicht behindert. Die duale Fluidaufnahme 10 ist daher für die Abwärtskompatibilität ausgerüstet.
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Die duale Fluid-Abgabeeinheit 12 weist ebenfalls Abwärtskompatibilität zu älteren Fahrzeugen auf, die nicht mit der dualen Fluidaufnahme 10 ausgerüstet sind. 8 zeigt die duale Fluid-Abgabeeinheit 12 zum Füllen eines konventionellen Behälters 116; entsprechende Fülltechniken können auch für konventionelle Fahrzeuge angewendet werden, die nur eine Fluidaufnahme aufweisen, wie beispielsweise eine konventionelle Dieselaufnahme an der Karosserie des Fahrzeugs. Die Bedienungsperson kann den Dieselauslaufstutzen 50 zum Tanken in den Behälter 116 einsetzen. Das Herausfließen von Harnstoff aus der Einheit 20 wird verhindert, da kein Stift 26 vorhanden ist, um das Ventil in dem entsprechenden Harnstoffauslaufstutzen 52 zu öffnen. Wenn die Bedienungsperson den Griff aktiviert, um den Behälter 116 zu füllen, fließt kein Harnstoff. In einem Ausführungsbeispiel kann eine Eingabeaufforderung oder Taste an der Tankstelle verfügbar sein, die bei Eingabe durch die Bedienungsperson verhindert, dass die Pumpe Harnstoff aus der Einheit 12 ausgibt.
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In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein Stift oder Vorsprung 26 vorgesehen, der sich von der Außenseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, und ein entsprechender Stiftaufnahmebereich 80 zum Aufnehmen des Stifts 26, so dass der Harnstoffauslaufstutzen 52 relativ zu dem Dieselauslaufstutzen 50 gleiten kann, und zum Öffnen des Harnstoffventils 90. Diese Offenlegung ist jedoch nicht auf diese eine Konfiguration beschränkt. So kann der Stift oder Vorsprung beispielsweise stattdessen an der Abgabeeinheit 12 ausgebildet sein, wobei ein entsprechendes Oberflächenmerkmal (wie beispielsweise eine erhöhte oder vertiefte Fläche) an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie vorhanden ist. Der Stift kann sich von dem Ventil 90 durch den Stiftaufnahmebereich 80 erstrecken, so dass die Interaktion zwischen dem Stift und der Fahrzeugkarosserie das Ventil 90 öffnet. Kurz gesagt, ist die vorliegende Offenlegungsschrift nicht darauf beschränkt, dass der Stift an dem Fahrzeug angeordnet ist und ein entsprechender Stiftaufnahmebereich an der Abgabeeinheit angeordnet ist. So können sowohl der Stift als auch eine entsprechende Eingriffsfläche, mit welcher der Stift während des Tankens in Kontakt kommt, allgemein als Oberflächenmerkmal bezeichnet werden.
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Zwar wurden vorstehend einige Ausführungsbeispiele beschrieben, doch enthalten diese Ausführungsbeispiele keineswegs alle möglichen Formen, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe haben keinen einschränkenden, sondern vielmehr beschreibenden Charakter und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Offenlegungsschrift abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu bilden, die nicht unbedingt explizit beschrieben oder illustriert wurden. Auch wenn verschiedene Ausführungsbeispiele hinsichtlich bestimmter Vorteile oder als bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsbeispielen oder den Implementierungen im Stand der Technik bezüglich einem oder mehrerer erwünschter Merkmale beschrieben wurden, wird sich Fachleuten erschließen, dass Kompromisse an einem oder mehreren Merkmalen oder Eigenschaften vorgenommen werden können, um die erwünschten Attribute des gesamten Systems zu erreichen, die jeweils von der speziellen Anwendung oder Implementierung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage etc. zählen. Daher liegen Ausführungsbeispiele, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsbeispiele oder Implementierungen im Stand der Technik bezüglich eines oder mehrerer Merkmale beschrieben wurden, nicht außerhalb des Geltungsbereichs der Offenlegungsschrift und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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