DE1482693A1 - Vollautomatische Tankstelle fuer Motorkraftstoffe - Google Patents

Description

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Case 410

Standard Oil Company, Chicago, 111., V.St.A. Vollautomatische Tankstelle für Motorkraftstoffe

Die Erfindung betrifft eine Tankstelle zum automatischen Betanken von Kraftfahrzeugen, mit einem Verteiler für den Kraftstoff, der relativ zu der Zapfsäule der Tankstelle der Höhe und Seite nach verstellbar ist und der das Zapfmundstüek enthält, und mit einer Einrieh«= tung, die auf Kommando eine genau abgemessene Kraft= stoffmenge zu dem Verteiler und dem Zapfmundstück for= dert.

Eine erfindungsgemäße, automatisch gesteuerte Tank» stelle für Kraftfahrzeuge weist folgende Merkmale auf: Zapfeinrichtungen mit einem Verteilerkopf, der den aus einem Lagertank geförderten Kraftstoff zu dem Kraft= stofftank in dem zu betankenden Fahrzeug leitet) Ein» richtungen, um die Stellung des zu betankenden Kraft«

Unterlagen (Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Satt B des Änderung, v. 4. 9.

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fahrzeuge relativ zu den Zapfeinrichtungen oder relativ zu einem vorbestimmbaren neutralen Bezugspunkt festzulegen; Einrichtungen, um den Verteilerkopf zu dam Einfüllstutzen des Kraftfahrzeugtanks zu führen; Einrichtungen« um das Zapfmundstück des Verteilers in den Einfüllstutzen des Kraftstofftanks einzuführen; Einrichtungen, um den Kraftstoffluß durch das Zapfmunds'tück und in den Kraftstofftank regelbar zu steuern; Einrichtungen, um den Verteiler von dem Einfüllstutzen zu entfernen; numerische Steuereinrichtungen für eine Programmsteuerung nach einem gespeicherten Programm, das einer Steuerinformation entspricht, die die Stelle des Tankeinfüllstutzens des entsprechenden Kraftfahrzeuges relativ zu einem vorbestimmten Steuerpunkt festlegt; Einrichtungen, die mit dieser Programmsteuerung kombiniert sind, um entsprechend der Steuer- oder Leitinformation oder den Verteilerkopf und das Zapfmundstück, sowie andere Teile, die mit dem Verteilerkopf und der Steuerung des Kraftstofflußes kombiniert sind, zu betätigen; und Einrichtungen, um wahlweise den Betrieb dieser numerischen Steuereinrichtung und den Kraft· stoffluß durch die Zapfeinrichtung einzuleiten. Vorteilhafterweise weisen die zuletzt aufgeführten Einrichtungen Anzeigevorrichtungen auf, die ein Signal geben, das die Marke und das Modell des zu betankenden Fahrzeugs, sowie die gewählte Menge und die Art des Kraftstoffs, der getankt wird, anzeigen. .

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Betanken von Kraftfahrzeugen, die einen Kraftstofftank, einen Ein» füllstutzen für den Kraftstoff, einen Deckel oder einen anderen Verschluß, der das Verspritzen oder Verdampfen des Kraftstoffs aus dem Tank verhindert und im allgemeinen, jedoch nicht immer, eine Klappe aufweisen, die den Tankeinfüllstutzen verdeckt und leicht geöffnet werden kann, um den Einfüllstutzen zugänglich zu machen.

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Die Erfindung lKßt sioh zwar auf die Betankung von Lastkraftwagen anwenden« sie ist jedoch besonders brauchbar für die Betankung von Personenkraftwagen. Bs kann irgend« ein flüssiger Kraftstoff abgezapft werden, wie z.B. Benzin für Kolbenmaschine*!, kerosinhaltlge Kraftstoffe für Gasturbinen (zukünftige Antriebsaggregate für Personen» kraftwagen und Lastkraftwagen) oder Dieselkraftstoff für Dieselmasohinen.

Eine erfindungsgemäße Betankungsanlage hat Ortungseinrichtungen, um das Fahrzeug in eine ganz bestimmte Stellung relativ zu der Zapfstelle zu bringen. Diese Einrichtungen können ebenfalls Mittel enthalten, die auto« matisoh die Lage des Kraftfahrzeuges relativ zu der Zapf» stelle bestimmen, wenn die Ortungseinrichtungen so koh» etruiert sind, daß sie Variationen hinsichtlich der Seite, der Lunge und der vertikalen Stellung des Kraftfahrzeuges erlauben. Nachdem das Kraftfahrzeug richtig geortet oder angeordnet worden ist, werden durch entsprechende Einrichtungen das Baujahr, der Hersteller (z.B. Plymouth, Chevrolet, Ford), das Modell und die Karosserieform bestimmt. Aufgrund der Identifikation des Kraftfahrzeugs in dieser Art wird automatisch und ohne menschliche Hilfe ein Kraftstoffver» teiler oder Verteilerkopf zu dem KraftstoffelnfUllstutzen des Kraftfahrzeugtanks gefdhrt. Der Kraftstoffverteiler» kopf trägt Einrichtungen zum Entfernen des Tankdeckels von dem Einfülletutzen des Kraftstofftanks und wenigstens ein ausfahrbares und zurUckzlehbares ZapfmundstUok, das sich am Ende eines flexiblen Schlauche oder einer flexiblen Leitung befindet, durch-die der Kraftstoff in den Kraftstofftank des Fahrzeugs gepumpt wird. Im allgemeinen weist der Verteilerkopf ebenfalls Einrichtungen zum Offnen von Klappen auf, die den Zugang zu dem Tankeinfüllstutzen durch die Karosserle ermöglichen. Die Ausbildung des Ver-

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teilerkopfs hängt von dem Ausmaß der Automatisierung für die entsprechende Zapfeinriehtung und ebenfalls von der Wahl der mechanischen und/oder elektrischen Einrichtungen ab, die in der Vorrichtung Verwendung finden. Nachdem der Verteilerkopf dem Kraftstoffeinfüllstutzen gegenüber ange» ordnet ist, öffnen Einrichtungen die Klappe und halten sie, wenn notwendig, zurück, worauf weitere Einriehtungen den Deckel von dem Einfüllstutzen entfernen und diesen aufbewahren. Dann wird das Zapfmundstück in den Einfüllstutzen eingeführt. Alle diese Funktionen werden automatisch aufgrund von programmierten Informationen gesteuert, die das Baujahr, den Hersteller, das Modell und die Karosse· rie des zu betankenden Fahrzeugs beinhalten.

Nachdem das Zapfmundstück in die richtige Lage gebracht wurde, wird Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter oder Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs eingepumpt. Wie weiter unten ausgeführt werden wird, kann die Menge des eingepumpten Kraftstoffes auf ein ganz bestimmtes Volumen oder einen ganz bestimmten ßeldgegenwert bezogen werden oder es kann der Tank vollgefüllt werden. Nach dem Füllen des Tanks zieht die Vorrichtung das Zapfmundstück automatisch aus dem Einfüllstutzen heraus, setzt den Tankdeckel wieder auf, stellt die Klappe in ihre normale Stellung zurück und zieht den Verteilerkopf von dem Fahrzeug weg. Wahlweise können Einrichtungen vorgesehen sein, um das Kraft» fahrzeug aus der Tankstellung zu entlassen und um den Fahrer ein Signal zu geben, daß der Tankvorgang beendet ist.

Ehe die funktionellen Eigenschaften der Hauptelemente der Vorrichtung beschrieben werden, wird auf die Figur 1 Bezug genommen, die eine perspektivische schematische Darstellung einer Tankstelle mit der automatischen Zapf=-

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stelle nach dieser Erfindung darstellt. In Figur 1 sind zwei Kraftfahrzeugtankstellen beiderseits einer Insel 32 (dieser Ausdruck wird im Tankstellenjargon gebraucht) dargestellt. Auf dieser Insel sind zwei Benzinzapfsäulen 34 aufgestellt. Zwischen diesen Zapfsäulen befindet sich eine Säule 36, die eine An» zahl von Knöpfen oder Schaltern aufweist, die, wie weiter unten beschrieben werden wird, der Fahrer des Kraftfahrzeuges bedienen muß, um die Vorrichtung von den Daten seines Kraftfahrzeuges, d.h. dem Modell, dem Hersteller, dem Baujahr und der Karosserieform, und von der Art und der Menge des gewünschten Kraftstoffes zu unterrichten.

über der Säule 36 befindet sieh der Verteilerkopf 38, der in einer Gabel 40 unter einem Vertikalförderer 42 hängt. Der Förderer 42 wird von einem Wagen 44 getragen und erstreckt sich über diesen hinaus. Der Wagen 44 wiederum gleitet auf einer Brücke 46, die auf Schienen 48 und 50 hin= und herverschoben werden kann. Pfosten. 52 stützen die Schienen und wahlweise ebenfalls das Dach 54 der Tankstelle. Zwei Tankschläuche 56 sind durch den Förderer 42 geführt und verbinden den Verteilerkopf mit nicht dargestellten Pumpeinrichturigen, die den Kraftstoff aus einem Vorratstank, der ebenfalls nicht gezeigt ist, fördern. Flexible Schläuche 58 führen von dem unteren Teil des Förderers 42 in das hintere Ende des Verteilerkopfes 38.

Der Verteilerkopf 38 weist Einrichtungen zum öffnen der Klappe, Einrichtungen zum Entfernen des Tankdeekels und ein Zapfmundstück auf, das in Figur 1 durch kleine Krei~ se auf der Stirnfläche des Verteilerkopfes 38 angedeutet

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wird. Wenn der Verteilerkopf 38 über der Insel 32, wie in Figur 1 dargestellt ist, zentriert ist, befindet er sich in seiner neutralen Stellung relativ zu jedem Kraftfahrzeug.

Einrichtungen 60, die die Ortung der Kraftfahrzeuge in Längs- und Seitenrichtung vornehmen, befinden sich In der Bodenflache der Tankstelle. Eine Drucktastenplatte 74 ermöglicht die Wahrnehmung, daß das Kraftfahrzeug mit seinem linken Vorderrad auf dieser Platte aufsitzt*

Schranken 62, 64, 66 und 68 sind auf Pfosten 70 und 72 an jedem Ende der Insel 32 befestigt und dienen dazu, W die Automobile zu der richtigen Seite der Insel 32 zu dirigieren. Die Schranken 64 und 66 sind normalerweise geöffnet, wenn kein Automobil betankt wird, jedoch werden sie geschlossen, nachdem ein Kraftfahrzeug in die Tankstelle eingefahren ist, um bedient zu werden. Die Schranken 64 und 66 halten das nächstfolgende Kraftfahr« zeug davon ab, daß dieses zu nahe an das in die Tankstelle eingefahrene Auto auffährt, so daß ein hinreichen= der Zwischenraum zwischen den Kraftfahrzeugen vorhanden ist und der Verteilerkopf 38 richtig arbeiten kann. Die Schranken 62 und 68 werden gehoben, wenn die Betankung vollzogen ist.

™ Der erste Hauptteil der erfindungsgemäßen Einrichtung, der beschrieben wird, 1st die Ortungseinrichtung 60, die die Stellung des Kraftfahrzeuges der Seite und der Länge nach relativ zu der Zapfeinrichtung bestimmt. In« folge des automatischen Verfahrens und der Bedienungs» automatik ist es notwendig, jedes Automobil relativ zu der Zapfstelle vor dem Betanken zu orten, wobei die

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Unterschiede im Baujahr, der Marke, des Modells und der Karosserieform der Kraftfahrzeuge, die von den Kraftfahrern benutzt werden, und die Unterschiede der Orte, an denen sich die Tankeinfüllstutzen befinden, berücksichtigt werden müssen. Die Stellung des Automobils relativ zu der Zapfstelle kann approximativ sein, wobei die Abstände der Seite und der Länge nach von den Bezugspunkten in einem bestimmten Bereich schwanken können, oder sie kann bis zu einer Toleranz von etwa plus oder Minus 6 mm (1/4 inch) gemessen in jeder Richtung von entsprechenden Bezugspunkten oder Bezugs« stellen auf einem Kraftfahrzeug halbwegs genau sein, wie unten beschrieben werden wird. Wenn das Kraftfahr» zeug approximativ geortet wird, ist es notwendig, eine Vorrichtung vorzusehen, die Einrichtungen aufweist, um für jedes einzelne zu betankende Fahrzeug den Abstand von den Bezugsstellen oder Bezugspunkten zu dem Fahrzeug zu messen und die Steuerung des Verteilerkopfes so auszubilden, daß sie die Unterschiede dieser bistan« zen kompensiert. Da die Vorrichtung zusätzlich kompliziert werden muß, wenn die das Kraftfahrzeug ortenden Einrichtungen nur auf eine approximative Genauigkeit eingestellt sind, ist es vorteilhaft, diese Ortungsein·= richtungen so zu konstruieren, daß die Lage des Fahr? zeugs mit großer Genauigkeit, beispielsweise mit einer Toleranz von plus oder minus 6 mm (1/4 inch) der Seite und der Länge nach bestimmt ist.

Der Teil eines Kraftfahrzeugs, der als Bezugsstellefür die LSngsorlentierung oder Längsortung verwendet wir"d, kann variieren und beispielsweise die vordere oder hin= tere Stoßstange oder die vordäfe oder hintere Achs« sein. Die Verwendung der Mnfceren Achs« für die Längs~ ortung Ist- von Vorteil, <ä® ä®®m@U aew notwendige Äf

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wand für die Ortungseinriehtungen am kleinsten gehalten werden kann und außerdem das Risiko, daß die Vorrieh° tung oder das Fahrzeug beschädigt werden, minimal sind. Die Verwendung der hinteren Achse als Bezugsstelle für die Längsortung ist besonders vorteilhaft in einem Sy= stern« in dem der Fahrer des Kraftfahrzeuges von Hand das Betanken einleiten muß* da hierbei die Fahrer aller Kraftfahrzeuge etwa an dieselbe Stelle geführt werden.

Eine einfache und wirksame Ortungseinrichtung der Länge nach ist ein schalenförmiger oder V-förmiger Trog, der sich in der Oberfläche der Fahrbahn oder in einer Rampe, über die das Auto fährt, befindet und in den das linke Hinterrad oder beide Hinterräder einrasten. Das Einra= sten des oder der Hinterräder ^.n einen solchen Trog kann von einem Drucktastenmechanismus überwacht werden. Die Genauigkeit der Längsortung muß nicht sehr groß sein. Eine Toleranz von * β mm (1/4 ineh) von einer Vertikal= ebene durch die Achse der Fahrzeughinterachse ist annehmbar. Wahlweise und um zu gewährleisten, daß die Hinterräder und nicht die Vorderräder in dem Trog einrasten, können Einrichtungen vorgesehen sein, um vor dem Beginn des eigentlichen Betankens wahrzunehmen, ob die Vorder» räder oder der Hauptteil des Kraftfahrzeuges vor dem die Hinterachse ortenden Trog sind. Eine solche Wahrnehmung kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise mit einer photoelektrisehen Einrichtung oder mit auf Druck ansprechenden mechanischen Einrichtungen.

Die das Kraftfahrzeug ortenden Einrichtungen sind eben= falls so ausgebildet, daß sie dl© seitlich© Stellung, bezogen auf die Zapfstelle, bestimmen. Die erforderliche Genauigkeit der seitliehen Ortung des Automobils ist

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nicht groß, z.B. wieder etwa plus oder minus 6 mm (1/4 inch), es ist jedoch wünschenswert, einen Teil des Automobils in einem bekannten seitlichen Abstand von der Zapfstelle anzuordnen. Dieser besondere Teil des Automobils, der als Bezugsstelle für den seitlichen Abstand fungiert, kann irgendein Teil sein, z.B. der Karosserie, jedoch eignet sich am besten der linke Hinterreifen. Die Verwendung des linken Hinterreifens für die Ortung ermöglicht die Bestimmung einer Bezugsebene, die senk= recht zu der durch die Hinterachse und die Mitte des Reifens verlaufenden Vertikalebenen orientiert ist.

Geeignete Einrichtungen für die seitliche Ortung des Kraftfahrzeugs sind konvergierende, glatte Ftihrungs·» schienen oder Randsteine, die als Leitflächen für die Reifen an einer Seit© des Kraftfahrzeugs dienen.Wahl= weise kann eine Führungsschiene mit Federkraft leicht gegen die Helfen, die auf der anderen Seite liegen, drücken. Alternativ kann eine geeignet geformte flache Vertiefung in der Fahrbahn die laterale Ortung ermög= liehen. IAn zu ermöglichen, daß das Kraftfahrzeug in seitlicher Richtung entsprechend der Führungsschiene oder des Randsteins verschoben wird, sind lange, frei drehbare Walzen parallel zueinander unter den Rädern auf der anderen Seite des Autos angeordnet.

Nach dem Orten des Kraftfahrzeugs erfolgt die Identifizierung desselben vorteilhaft erweise mit vier Haupt=» datens Baujahr, Marke oder Herstellerfirma, Modell und Karosserieform. Diese vier Kriterien bestimmen jedes Kraftfahrzeug. Die Identifikationseinrichtungen stehen mit den nachfolgend beschriebenen Stelleinrichtungen für den Verteilerkopf in Beziehung und für ein voll* automatisches System ist dies angesichts der Unterschied

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de der Tankeinfüllstutzenanordnungen in den Automobilen wünschenswert. Die Identifikation kann vollständig auto» matisch unter Verwendung von photoelektrischen Einrichtungen sein, die die Silhouette des Automobils abtasten. Vm eine größere Genauigkeit zu erreichen, werden zwei Silhouetten bevorzugt.

Identifikationseinrichtungen, die so ausgebildet sind, daß sie unter Mitwirkung des Kunden betätigt werden, werden bevorzugt. Eine dieser Einrichtungen wird mit einer Lochkarte, die entsprechend den vier Hauptkriterien, die oben genannt wurden, gelocht 1st, betrieben. Vorteilhafterweise kann eine solche Identifikationskar» te auch als Kontokarte oder Rechnungsbeleg für den Kunden dienen. Bei Verwendung einer solchen Karte setzt der Kunde diese Karte in eine Abtasteinrichtung ein, . die ein Element der Identifikationseinrichtungen aufweist, so daß die Identifikation des Kraftfahrzeugs auf diese Weise in die Vorrichtung eingespeist wird. Die Verwendung einer geeignet gelochten oder geprägten Kreditkarte als Teil der Identifikationseinrichtungen kann ebenfalls mit den weiter unten beschriebenen Pumpeinrichtungen gekoppelt werden, um einen bargeldlosen Ver° kauf zu registrieren. Da der horizontale Abstand zwischen der Hinterachse amerikanischer Automobile und dem Fahrersitz relativ wenig variiert, kann die Kartentast~ einrichtung, die ein Teil der Identifikationseinrichtungen darstellt, so auf einer Konsole angeordnet werden, daß der Fahrer sie, ohne aus dem Auto auszusteigen, erreichen kann. In einer noch mehr automatisierten Abwandlung kann die Identifikationskarte alternativ an dem Auto befestigt sein, z.B. an der linken Seite der Windschutzscheibe oder an dem linken Vorderfenster befestigt sein und die Ablesung photoelektrisch oder mechanisch

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durch die Identifikationseinrichtungen erfolgen.

Die Verwendung von Identifikationskarten als einzige Einrichtung zur Identifizierung des Automobils hat bestimmte Grenzen« da nicht alle Kunden solche Karten besitzen. Eine allgemeinere Identifikationseinrichtung 1st so ausgebildet, daß sie von dem Kunden von Hand be» dient werden kann, wobei der Kunde zur Identifizierung seines Autos einen oder mehrere Knöpfe« Hebel, Schalter oder Wählscheiben betätigen muß. Bei dieser Ausführungsform 1st eine Säule, die in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, mit Knöpfen für jede Kombination von Automobilbaujahr, Herstellerfirma, Modell und Karosse« rleform vorgesehen. Der Fahrer muß nur die Knöpfe zur Identifizierung seines Autos betätigen. Da es etwa 100 solcher Kombinationen pro Baujahr gibt, sind etwa 1000 Knöpfe erforderlich, um die Automobile zu erfassen, die in den letzten 10 Jahren hergestellt wurden. Es ist des« halb eine Vereinfachung der Säule wünschenswert. ;

Eine bevorzugte Identifizierungseinrichtung weist eine erhöhte drehbare zylindrische Säule mit entsprechenden Druckknöpfen oder Schaltern auf, auf der der Kraftfahrer, nachdem das Auto in die richtige Stellung gebrächt wurde« dieses durch Drücken einer Folge von Knöpfen nach Baujahr, Herstellerfirma, Modell und Karosserie identifi*» ziert, z.B. 1963, Chevraulet, Impala, viertürige Limou~ sine. Die Reihenfolge ist nicht kritisch, so daß die Säule auch für andere Reihenfolgen ausgelegt sein kann. Die drehbare Konstruktion der Säule ermöglicht, daß sie alle notwendigen Knöpfe aufnimmt und dennoch der Kraft» fahrer alle diese Knöpfe, ohne seinen Sitz zu verlassen, erreichen kann. Außerdem 1st es Vorteilhaft, wenn die gleiche Identifizierungssäule von beiden Seiten einer

Tankstelleninsel bedient werden kann.

Gleichzeitig muß der Kunde die Vorrichtung von der Menge und der Art des Kraftstoffs (wenn mehr als eine Kraftstoff art ausgegeben wird) oder von dem Kraftstoffgemisch je nach Wunach informieren und die Bezahlung des Kraftstoffes, arrangieren. Die Vorrichtung, die diese Infor= mationen empfängt und verwertet« wird Auswertungsvorrich« tung genannt. Die Menge des gewünschten Brennstoffs kann durch ein bestimmtes Volumen gekennzeichnet werden oder die Vorrichtung kann informiert werden, daß der Kunde das Füllen des Tanks wünscht. Eine Volumenangabe für die Auswertungseinrichtung ist angebracht, wenn de? Kunde eine Kontokarte verwendet, jedoch ist diese Art der Angabe weniger bei einem Barzahlungskunden erwünscht, da dann das Problem des Geldwechsels auftritt. Für Barzahlungskunden wird eine Anordnung vorgezogen, in der der Kunde in Form von Scheinen oder Münzen oder einer Kombination das Geld einwirft, das er für den Kraftstoff zu bezahlen wünscht und dann die Vorrichtung die entsprechende Menge an Kraftstoff in den Kraftfahrzeugtank pumpt. Die Wahl der.Art des Kraftstoffs wird geeigneterweise durch den Kunden vorge= nommen, indem dieser entsprechende Knöpfe, Kippschalter oder eine Wählscheibe betätigt. Die oben beschriebene Säule kann verwendet werden, um diese Knöpfe oder die Wählscheibe, die von dem Kunden betätigt wird, als Teil der Auswertungseinrichtungen aufzunehmen. Wenn der Kunde den falschen Knopf oder den falschen Schalter bei der Identifizierung des Kraftfahrzeugs und der Wahl des Kraft« stoffes betätigt, kann dieser Irrtum korrigiert werden, indem ein Löschknopf vorgesehen ist, der das Korrigieren des Fehlers erlaubt.

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Wahlweise kann ein Startknopf vorgesehen sein« der zuletzt von dem Kunden betätigt wird. Es ist für den Betriebsablauf Jedoch nicht erforderlich, daß der Kunde zuletzt den ganzen Betriebsablauf in Gang setzt« da die Vorrichtung so auegelegt sein kann« daß sie automatisch die Betankung ausführt« nachdem das Kraftfahrzeug bezeichnet oder identifiziert und das Arrangement für die Bezahlung vollzogen worden 1st.

Aus Sicherheitsgründen und um den Kunden psychologisch zu« friedenzustellen« ist es wünschenswert« einen Not- oder Katastrophenknopf vorzusehen« der den BotankungsVorgang entsprechend einem Kommando des Kunden anhält. Es ist ebenfalls wünschenswert und oft durch das Gesetz bedingt« daß der Kunde die Menge« den Wert und die Art (Super« Normalbenzin oder Gemisch) des Kraftstoffs« der in das Kraftfahrzeug eingefüllt wird« beobachten kann. Die Einrichtungen« die in verwendeten Benzinpumpen im Gebrauch sind« können angewandt werden« um dem Kunden die Beobachtung zu ermöglichen.

Es 1st ebenfalls wünschenswert« Absperrungen vorzusehen« die eine Bewegung des Automobils während des Betankens verhindern. Solche Absperreinrichtungen können die Form einer vertikalen oder horizontalen Schranke haben« die die Bewegung des Kraftfahrzeugs verhindern oder es können ein oder mehrere Räder, durch Kelle blockiert werden. Ebenso ist es wünschenswert« eine weitere Schranke vorzusehen« um zu verhindern« daß ein zweites Kraftfahrzeug in die bereits besetzte Seite der Tankstelle während das erste Kraftfahrzeug betankt wird« einfährt. Bevor mit der Beschreibung der Bewegungsvorgänge der Vorrichtung« die für die Betankung notwendig sind« und die auf den Eingang der Information hin« welche das Kraftfahrzeug kennzeichnet und

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die Menge und Qualität des gewünschten Brennstoffs be« stimmt, fortgefahren wird, ist ea erforderlich« zu erläutern, wie diese Bewegungsvorgänge gesteuert werden. Es ist klar, daß mehr als eine einzelne Folge von Bewegungsvorgängen angesichts der vielen Kraftfahrzeugmodelle notwendig ist, die Üblicherweise bedient werden müssen, da in den Vereinigten Staaten zwar 100 Kraftfahrzeugmodelle im Jahr hergestellt werden und jedes Baujahr bis zu 14 Jahren im Verkehr bleiben kann. Die Vorrichtung muß vorteilhafterweise deshalb so kon» struiert sein, daß sie wenigstens 1000 Modelle bedie=» nen kann. Die Vorrichtung kann auch leicht so ausgelegt sein, daß sie eine größere Anzahl von Modellen bedienen kann. Da von den Automobilherstellern weder die Form noch der Ort des Tankeinfüllstutzens relativ zu den Bezugspunkten generell festgelegt wird, können diese Werte für zwei verschiedene Modelle nur zufällig übereinstimmen, obgleich dies öfters der Fall ist, wie z.B. In einer zweitürigen Limousine des Modells Chevrolet Impala 1964 und in einer viertürigen Limousine des Modells Chevrolet Beiair 1964. Es 1st deshalb für jedes Modell eine eigene Information erforderlich.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein numerl· sches Steuersystem zum Steuern der verschiedenen untersohiedlichen Bewegungen verwendet, die notwendig sind, um automatisch die vielen Modelle von Kraftfahrzeugen zu betanken. Numerische Steuerung bedeutet ein Verfahren zum. automatischen Steuern einer Maschine, wobei ein kompletter Satz von Instruktionen in die Maschine eingespeist wird und alle Bewegungen diesen Instruktionen bei der Durchführung der beabsichtigten Betriebsweise folgen. Solche Instruktionen werden oft ein gesteuertes

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Programm oder eine Programmsteuerung genannt. Numeri·= sehe Steueranlagen sind bekannt und werden in zuneh·= mendem Maße für Vorrichtungen verwendet, die nseehani=· sehe und elektrische Elemente aufweisen» und die ent» weder verschiedene Arbeitsweisen durchführen oder wiederholt auf andere Objekte angesetzt werden, welche hinsichtlich ihrer geometrischen Form oder Lage wesentlich variieren. Ein Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Automatisierung von Werkzeugmaschinen. Eine kennzeichnende Eigenschaft von; numerischen Steuer« anlagen oder Steuersystemen 1st deren Fähigkeit, direkte oder indirekte Messungen durchzuführen oder zu ver~ anlassen, daß die Abstände, entweder Winkelabstände oder lineare Abstände oder beides, gemessen werden, %

über die die mechanischen Elemente der Maschine bewegt werden sollen. Eine weitere Eigenschaft der numerischen Steueranlagen besteht darin, diese Messungen mit den Instruktionen des Steuerprogramms zu vergleichen, um eine richtige Ausführung der beabsichtigten Betriebsweise zu gewährleisten.

Programme können auf rotierenden zylindrischen Walzen (z.B. eine drehende Trolle, auf der kleine Stifte angeordnet sind, welche in ähnlicher Weise auf elektrische oder mechanische Betätigungseinrichtungen wirken, wie die Musikwalzen in Spieldosen) oder auf Lochkarten und entweder auf Lochbändern oder Magnetbändern gespei« . ™ chert werden. Die rotierenden mechanischen Steuerungen benötigen zuviel Platz für die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderliche Funktion. Lochkarten erfordern im Vergleich zu Lochstreifen aufwendigere Sortiereinrichtungen als wünschenswert ist, obgleich alle notwen= digen Informationen für ein bestimmtes Kraftfahrzeug-

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modell auf eine Karte in der» Größe von etwa 12,5 χ 20 cm (5x8 inches) eingelocht werden können. Es wird Jedoch die Verwendung eines Lochstreifens für das Steuerprogramm bevorzugt, da dessen Arbeitsgeschwindigkeit und kleinbauen~ de Eigenschaften im Vergleich zu Steuertrommeln und Lochkarten groß sind und da es hinsichtlich der Zuverlässigkeit magnetischen Bändern überlegen ist. Bezogen auf Vor-= richtungen mit Lochstreifen igt der Raumbedarf mit Magnet= bändern jedoch wesentlich geringer und ebenfalls ist die Suchzeit wesentlich kürzer. Wenn zukünftig die Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Ablesen magnetischer Bänder auf ein zufriedenstellendes Maß gesteigert wird, kann die Verwendung von Magnetstreifen derjenigen von Lochstreifen vorgezogen werden.

Ein geeigneter gelochter Streifen ist 5*08 cm breit und hat l6 Längskanäle pro Zeile mit 10 Querzeilen pro 2,54 cm. Jeder Kanal auf jeder Zeile hat Platz, um ein Loch auszustanzen und die Anwesenheit oder das Fehlen eines solchen Loches in jedem Kanal längs einer Zeile stellt einen Teil der gespeicherten Instruktion dar, der in Kombination mit anderen solchen Daten eben diese Instruktion darstellen. Die Anwesenheit oder Abwesenheit der Löcher wird von einem Ablesekopf festgestellt unter Verwendung von mechanischen, pneumatischen oder photoelektrischen Methoden. Ein auf .photoelektrischer Basis arbeitender Ablesekopf ist zwecke mäßig, da er den Verschleiß des Streifens vermindert. Mag- W netbänder werden natürlich magnetisch abgelesen oder abge» tastet. Durch geeignete Kombinationen von elektrischen, elektronischen, mechanischen, hydraulischen und pneumatischen Einrichtungen wird jede Instruktion durchgeführt und oftmals die vollständige Durchführung dieser Instruktion bestätigt. Es kann die Möglichkeit vorgesehen sein, gleich-

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zeitig mehrere Instruktionen zur Ausführung zu bringen.

Der Umfang der Information, die für jede Positionsfeststellung notwendig ist, bestimmt die Anzahl der auf dent Streifen erforderlichen Kanäle, vorausgesetzt, dafl dl· Vorrichtung eine einzige Instruktion von einer Vielzahl von Linien auf dem Streifen ablesen kann. Deshalb sind, ganz allgemein ausgedrückt, ? Linien auf einem 8-kanaligen Streifen einer einzelnen Linie auf einem l6-kanaligen Streifen äquivalent.

Der Verteilerkopf, welcher eine oder mehrere Verteileroder Zapfmundatüoke trägt, wird zu dem TankeinlaQstutzen mit Hilfe des' numerischen Steuersystems geführt. Die Führungseinrichtungen weisen elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigte Antriebsmaschinen auf, die den Verteilerkopf in seitlicher Richtung, in Längsrichtung vertikal und im Winkel aus seiner neutralen Stellung (in die er nach jedem Tankvorgang zurückgeführt wird) zu dem Brennstofftankelnlaß bewegen. Elektromotoren sind bevorzugte Antriebsmaschinen, well ihre Bewegungen und die Bewegungen der mechanischen Elemente, die von den Elektromotoren angetrieben werden, genau gemessen und gesteuert werden können. Kettengetriebe, verschiedene Arten von Getrieben und Zahnsohienen und Ritzel aufweisende Einrichtungen werden vorteilhafterweise als mechanische übertragungselemente verwendet, da in solchen Ubertragungsmechanismen der Schlupf minimal ist. Die den Verteilerkopf bewegenden Einrichtungen weisen ebenfalls eine kontinuierlich betätigbare variable vertikale Stelleinrichtung auf, die nachfolgend beschrieben werden wird.

Aus einer bekannten neutralen Stellung des Verteilerkopfs und der bekannten Stellung der Bezugsebenen eines Kraft-

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fahrzeuge (z.B. bei einer vertikalen Sbene durch die hinters Achse und einer vertikalen Ebene durch die Mitte des linken Hinterrades» die senkrecht zu der Hinterachse verläuft, ist die Bezugsetelle der Schnittpunkt dieser Ebenen, der eine Senkrechte ist), sind die lateralen und longitudinalen Abstände, Über die der Verteilerkopf in die Nähe des Tankeinftillstutzens gebracht werden muß, leicht für jedes Automodell zu berechnen. Der Grund hierfür ist, daß bei jedem Modell die lateralen und longitudinalen Abstände von den Bezugsebenen zu dem Tankeinlaß und zu der Neutralstellung des Verteiler« kopfes feste Abstände sind.

P Der genau vertikale Abstand von der Neutralstellung, um den der Verteilerkopf verschoben werden muß, ist die Differenz zwisohen der bekannten und konstanten Höhe des Verteilerkopfes in der Neutralstellung über einer Bezugsebene, z.B. dem Boden der Tankstelle und des variablen vertikalen Abstandes des Brennstofftankeinlasses und dieser Bezugsebene. Der letztere Abstand differiert nicht nur von einem Fahrzeugmodell zu einem anderen, sondern schwankt auch bei gleichen Modellen infolge der unterschiedlichen Belastungen derselben. Außerdem ist dieser Abstand von dem Zustand der Aufhängung oder der Federung und dem Innendruck der Reifen abhängig. DarUber hinaus verändert sich dieser Abstand während

" des Betankens kontinuierlich, da sich die Belastung des Kraftfahrzeuges durch den zugeführten Kraftstoff selbst und beispielsweise durch Bewegungen verändert, die die Passagiere in dem Kraftfahrzeug durch Verändern ihres : Sitzes auelösen.

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Deshalb ist es notwendig, diesen variablen Vertikalabstand kontinuierlich zu messen. Dies kann mit einer sich in vertikaler Richtung erstreckenden Sonde erfolgen, die einen Teil von Tasteinrichtungen darstellt, die die variable vertikale Stellung, d.h. den Abstand von der Bezugsebene zu einem vorbestimmten Ort auf dem Fahrzeug, vor- ' zugsweise auf der Unterseite des Fahrzeugs, feststellt. Dieser Ort ist vorzugsweise eine im wesentlichen horizontale Oberfläche. Wenn keine einzelne Stelle auf der Unter« seite aller Automobile geeignet erscheint, kann es notwendig sein, eine Vielzahl von Sonden zu verwenden oder eine einzelne bewegliche Sonde kann bei jedem Betanken in Abhängigkeit von der Identifizierung des Kraftfahrzeuges entsprechend eingesetzt werden, um den vertikalen Abstand zu messen. Eine einzelne feste Sonde kann verwendet werden, wenn sie auf ihrem oberen Ende einen ebenen oder flachen und im wesentlichen starr mit der Sonde verbundenen Taster mit relativ großer Oberfläche trägt, beispielsweise 2v χ 50 cm (8 χ 12 inches), die in einer hori» zontalen Ebene angeordnet ist. Die Grüße dieser Fläche kann in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Unterseite der verschiedenen Fahrzeugmodelle, die betankt werden sollen, variieren. -

Im Betrieb wird die Sonde in Abhängigkeit von einer Information nach oben ausgefahren, bis das Tastglied oder der Tastteil gegen ein Hindernis auf der Unterseite des Kraftfahrzeuges anschlägt. Für ein bestimmtes Auto ist der Ort des Hindernisses und der vertikale Abstand von diesem Hindernis bis zum Tankeinlaß bestimmbar und konstant. Daher 1st dieser letztgenannte vertikale Abstand zuzüglich des Abstandes der Sonde über der Bezugsebene gleich dem vertikalen Abstand des Tankeinlaßstutzens von

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dieser Bezugsebene. Dieser Abstand wird von der Höhe des Verteilerkopfes in seiner neutralen Stellung abgezogen und die Differenz bestimmt die vertikale Nettobewegung des Verteilerkopfes« die notwendig ist, um diesen zu dem Tankeinlaß zu bringen.

Im Gegensatz zu den Stelleinrichtungen, die den Vertei -lerkopf in Längs- und Querrichtung verschieben» werden die Kreise für die variablen vertikalen Stelleinrichtungen und die anderen Komponenten der die vertikale Verschiebung des Verteilerkopfes bewirkenden Einrichtungen kontinuierlich während des Betankens betätigt und die Höhe des Verteilerkopfes dementsprechend konti« nulerlich eingestellt. Die Messung des Abstandes, um den sich die Sonde Über die Beeugsebene hinaus erstreckt und die algebraische Summierung der verschiedenen ge« messenen vertikalen Abstände, die notwendig ist, um den Verteilerkopf in vertikaler Richtung heben dem Fahr» zeugtankeinlaß zu halten, kann mit linearen Differential» transformatoren, die als Wandler arbeiten, durchgeführt werden. Alternativ kann diese Kessung durch pneumatische Einrichtungen erfolgen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, daß die Antriebsmaschine für den vertikalen Antrieb des Verteilerkopfes ein pneumatischer Antriebsmotor ist.

Die.Bewegung des Verteilerkopfes muß nicht in gerade-1inigen Bewegungen erfolgen, sondern sie kann durch gleichzeitigen Betrieb mehrerer Elemente der Stelleinrichtung so gesteuert werden, daß die Bewegung oder Verschiebung auf einer Raumkurve erfolgt. Die Genauigkeit der Ortung des Verteilerkopfes muß nur etwa plus oder minus 6 mm (l/k inch) längs jeder Achse sein. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Verschiebungen oder Be«

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wegungen des Verteilerkopfes bekannt sind und sicher ohne Schlupf erfolgen. Deshalb sind die Motoren vorzugsweise Kraftmaschinen und keine hydraulischen oder pneumatischen Einrichtungen und die mechanischen Elemente« die feste Übersetzungsverhältnisse aufweisen, wie z.B. Zahnstangen und Zahnräder, Zahnradgetriebe oder Kettengetriebe, sind vorzugsweise mechanische Übertragungseinrichtungen.

Glücklicherweise liegt die Präzision der erforderlichen Bewegung des Verteilerkopfes gut innerhalb der Toleranz» .grenzen mechanischer Maschinen. Bei einer Toleranz von plus oder minus 6 mm (1/4 inch) beträgt die notwendige Präzision der Bewegung nur etwa 1 Einheit pro 800 Ein« heiten bei maximaler Verschiebung in Längsrichtung. In den anderen Richtungen ist die relative Genauigkeit noch kleiner. Im Gegensatz hierzu beträgt die Genauigkeit der Bewegung bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen mindestens eine Einheit pro 100 000 Einheiten. (In der Maschi nentechnik wird diese Toleranz oft ψ 0,001 cm bei einem Vorschub von100 cm bezeichnet.

Nachdem der Verteilerkopf in die gewünschte Stellung neben dem Tankeinlaß gebracht wurde, werden die Klappenöffnungseinrichtungen ausgefahren, um die Klappe zu öffnen. Die Klappenöffnungseinrichtungen können einen entsprechend ge« steuerten Magneten oder eine Vakuumschale oder ein mechani« sches Analogon des menschlichen Armes und der Hand sein. Das mechanische Arm»Hand-Analogon wird vom Standpunkt der Zuverlässigkeit und der universalen Anwendbarkeit sowie der Annehmlichkeit für den Kunden (die durch'eine Anzahl von Faktoren bestimmt wird, nicht zuletzt dadurch, daß . das Risiko der Beschädigung des Autos dabei am geringsten ist) bevorzugt.

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Die funktionellen Anforderungen an die Klappenöffnungseinrichtungen bestehen darin, daß diese Einrichtungen die Klappe öffnen« sie während des Betankens offenhalten und hernach die Klappe wieder schließen. Die Klappenöffnungseinrichtungen, die nachfolgend im einzelnen beschrieben werden* weisen eine starre Armwelle» eine drehbare Gelenkverbindung, die an der Armwelle befestigt ist, und eine Fingerwelle auf, die auf der Gelenkverbindung angeordnet und vorzugsweise mit einem elastomeren Stoff überzogen ist, sowie eine Spitze hat, die der Pin« gerspitze einer Person gleicht. Die Pingerwelle ist etwas elastisch. Diese Klappenöffnungseinrichtungen müssen fünf Bewegungen durchführen können: Den Vorschub der Armwelle längs ihrer Längsachse und die Drehung dieser Armwelle um ihre Achseι die Drehung der Gelenkverbindung um eine Achse senkrecht zu der Armwelle; und den Vorschub der Fingerwelle längs deren Längsachse sowie die Drehung dieser Fingerwelle um ihre Achse. Die Achsen der zwei Wellen sind senkrecht zu der Achse der Gelenkverbindung orientiert.

Im Betrieb werden Arm und Finger, wenn erforderlich zu= sammen und mit einer entsprechenden Drehbewegung in Abhängigkeit von den Instruktionen des Steuerprogramms ausgefahren, bis die Fingerspitze die Innenseite einer Lasche oder einer Aussparung in der Klappe oder die Rückseite der Klappe selbst ergreift. Der Finger, die Gelenkverbindung und wenn notwendig der Arm werden so manipuliert, daß sie die Klappe um deren Scharnier drehen, bis sie geöffnet ist, wobei der Finger mit einem leichten Druck auf die Klappe drückt. Um die Klappe zu schließen, wird der Finger gelöst und auf die äußere Seite der Klappe gedreht, wonach er diese sanft schließt. Eine Beschädigung

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der Metalloberfläche wird durch den Überzug der Spitze mit einem welchen. Material« wie z.B. einem starken Filz oder Schwammgummi« und durch Anordnung geeigneter Kupp» lungen in den Antriebseinrichtungen der Klappenoffnungseinrichtungen, die das übertragene Drehmoment begrenzen« vermieden. Das Einbringen einer Feder in den Pinger bewirkt eine Elastizität und einen zusätzlichen Schutz gegen Verletzen der Metalloberflächen und verringert die Notwendig» kelt extremer Genauigkeit bei der Ortung gegenüber der Öffnungsaussparung oder Lasche der Klappe.

Nachdem die Klappe geöffnet worden 1st« entfernen die Tankdeokelöffhungseinrlchtungen den Tankdeckel und halten μ diesen weit genug von dem Einfüllstutzen entfernt« so daß das Zapfmundstück in denselben eingesetzt werden kann. Die Öffnungseinrichtungen für den Tankdeckel müssen in der Lage sein« diesen Deckel zu finden« ihn festzuhalten und aus dem nfüllstutzen herauszudrehen« sowie diesen Tankdeckel dann wegzuhalten. Während des Füllvorgangs halten die Tankdeckelöffnungseinriehtungen den Tankdeckel im wesentlichen konstant in Flucht relativ zu dem Einfüllstutzen, so daB hernach dieser Tankdeckel auf den Einfüllstutzen aufgesetzt und richtig abgedichtet wird. Die Tank« deckelöffnungseinriohtungen müssen die Dichtungßuntersohlede kompensieren« die aus den unterschiedlichen Tankdeckeldichtungen von Hand oder aus dem Lösen des Tankdeckels | durch mechanische Schwingungen resultieren. Diese Unterschiede selbst manifestieren sich in Unterschieden bezüglich der Anzahl der Drehungen« um die der Tankdeckel ge« dreht werden mud« bevor er mit dem Füllstutzen des Tankes aufier Eingriff kommt und von diesem entfernt werden kann« Die TankdeckelbTfnungs-Einrichtungen sollen so konstruiert sein« dafi sie sieh sowohl den vielen Typen von Tankdeckeln

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mit einem Laschengriff längs des Durchmessers und in einer Ebene senkrecht zu der runden Oberfläche des Deckels als auch denjenigen Typen, die solche Laschen nicht aufweisen, anpassen. Die Anpassung dieser Grifflaschen und die Kompensation für unterschiedliche Dichtungen durch unterschledlieh starkes Aufdrehen der Tankdeckel in die Einfüllstutzen kann leicht erfolgen, Indem die Tankdeckelöffnungseinrlohtungen so ausgebildet sind, daß sie sich etwa um 360° (oder mehr) beim Entfernen des Tankdeckels drehen und dann eine entsprechende Winkeldistanz in entgegengesetzter Richtung beim Wiederaufschrauben des Tankdeokels drehen, wobei ein· kombinierte Schlüpf« und Begrenzungekupplung, die das übertragene Drehmoment begrenzt, in der mechanischen Kraftübertragung vorgesehen 1st, die ermöglicht, dafl das Element, welches den Tankdeckel hält, mit dem Drehen aufhört, wenn dieser Tankdeckel entweder voll''geöffnet oder geschlossen ist, wodurch eine Beschädigung des Kraftfahrzeuges und eine Vereinfachung der Instruktionen durch die Programm» steuerung möglich ist. Das Ende der Tankdeckelöffnungseinrichtungen, das in Kontakt mit dem Tankdeckel kommt, ist zweckmäBigerwelse mit einem welchen, nicht schabenden oder kratzenden überzug versehen, der in einigen Ausführungaformen Hoohfriktions-Eigenschaften haben soll, um den Schlupf zu verhindern, wenn ein Drehmoment übertragen wird.

Die Tankdeckelöffnungs-Einrichtungen weisen vorzugsweise einen ausfahrbaren und zurückziehbaren öffnungsarm auf, der sich an dem Verteilerkopf befindet und an seinem freien Ende einen Fingersatz, Vakuumeinrichtungen oder vorteilhafterweise einen Magneten aufweist, der den Tankdeckel er» greifen und drehen kann. Magnete können verwendet werden, da alle Tankdeckel, die in den letzten Jahren hergestellt wurden, aus Stahl bestehen, obzwar sie manchmal mit einem anderen Metall überzogen sind. Der Magnet soll geschlitzt

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sein, um die OrIf flaschen auf den Tankdecke In aufzunehmen und die Kontaktfläche des Magneten ist zweckmäßiger- «eise mit einem Hochfriktionsmaterial, wie z.B. Neopren« oder einen Polyurethan überzogen, um ein Rutschen auf einem Tankdeckel, der nicht mit einer Grifflasche versehen ist, zu vermeiden. Die Verwendung eines Magneten beim Konstruieren von Tankdeokelöffnungseinriohtungen gewahrt eine größere Sicherheit gegen Rutschen und vereinfacht die Konstruktion und vermindert die Kompliziertheit der Vorrichtung im Vergleich zu einer Anordnung, die betätigte Finger baer Vakuumeinrichtungen benutzt.

Das Entfernen des gelösten Tankdeckels von dem TankeinfUllstutzen erfolgt leicht, indem der Offnungsarm ύ

zurückgezogen wird. Alternativ kann dieser Arm so konstruiert sein, daß er sich wie ein Ellbogen biegt. In Jedem Fall müssen die Tankdeekelöffnungs-Einrichtungen die Fähigkeit haben» den Tankdeckel in im wesentlichen der gleichen Flucht mit dem Tankeinlaßstutzen zu halten, wie bei der Entfernung des Tankdeckels, so daß dieser richtig zurÜQkgeführt wird und auf den Tankeinlaßstutzen paßt, wenn er wieder aufgeschraubt werden soll, um auf diese Welse einen Eingriff des Deckelverschlusses mit dem Tankeinfüllstutzen beim Drehen zu gewährleisten. Ein unmittelbarer Eingriff des Deckels mit dem Einfüllstutzen bei der ersten Drehung ist nicht notwendig bei Ausführungsformen, die eine Kupplung aufweisen, welche '

das übertragene Drehmoment begrenzt, wie oben beschrie» ben wurde. _x

Der Verteilerkopf kann ein einzelnes Zapfmundstück haben, um verschiedene Brennstoffsorten auszugeben. Jede Brennstoffsorte ist getrennt gelagert und mit einer Leitung über ein MehrStellenventil mit dem einzelnen Zapf-

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mundstück verbunden. Vorzugsweise wird jedoch ein ge· trenntes Zapfmundstück für jede Kraftstoffeorte vorgesehen und das richtige Zapfmundetüok wird entsprechend der Wahl der Brennstoffsorte verwendet.

Die Einrichtungen zum Vorschieben des Zapfmindetüokes werden von dem Verteilerkopf getragen und haben dl· Fähigkeit, dieses Zapfmundstüok aus dem Verteilerkopf herauszuschieben und es mehrere Zentimeter vorzugsweise etwa 15 bis 20 cm (6 bis 8 inches) in den Tanke infüllstutzen hineinzuschieben. Wahlweise jedoch vorzugsweise weisen die Vorsohubseinriohtungen für das ZapfmimdstUok die Fähigkeit auf, die Kraftstoffdämpfe fortzuleiten» wenn diese aus dem EinlaS zu einem Abzugssystem zurück aufsteigen. Es 1st ebenfalls wünschenswert, die Vorsohubseinriohtungen für das ZapfmundstUck oder die Düse mit Dlohtungseinrlohtungen auzurUsten, die verhindern, daß Kraftstoff aus dem Einlaß heraussohwuppt, wenn die Pumpgesohwlndigkelt bewirkt, daß Kraftstoff in das Einlaßrohr oder den Einlaßstutzen zurückgestaut wird. Dies kann erfolgen, indem ein verformbares, konisch geformtes Element aus kohlenwasserstoff-festem Material vorgesehen ist, welches so ausgebildet 1st, daß es eng unter mäßigem Druck an der Peripherie des Einlaßstutzens anliegt. Es 1st wünschenswert, daß das ZapfmundstUck selbst flexibel, jedooh kräftig genug ist, um nach unten in den TankeinfUlistutzen gedrückt zu werden, ohne daß das Metall deformiert wird und ohne daß zusätzliche Programmsteuerungsinformationen nötig sind, um die ersten 15 bis 20 cm (6 bis 8 inches) der Rohrleitung von der Mündung des Einfüllstutzen den unterschiedlichen Formen des Tank« einfüllstutzen anzupassen. Ein Schutz für die Spitze des

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ZapfmundstUckes, wenn dieses nicht in Gebrauch ist, kann dadurch gegeben sein, daß das Zapfmundstück in eine Hülle oder einen Arm zurückgezogen wird.

Im Betrieb führen die Vorsohubeinrichtungen für das Zapf« mundstück dieses in den Tankeinfüllstutzen und ziehen dasselbe nach Beendigung des Tankvorganges wieder heraus. Im allgemeinen muß sich das Zapfmundstück nicht drehen. Das Ventil, das den Kraftstoff-Fluß stoppt im Falle Kraft» stoff in den Tankeinfüllstutzen zurückgestaut wird, kann in dem Zapfmundstück selbst oder in dem das Zapfmundstück vorschiebenden Arm angeordnet sein. Vorteilhaft wird die» see Ausschaltventil Jedoch welter stromaufwärts von die= M sem Arm hinten in dem Verteilerkopf angeordnet. Ein sol= ches Ausschaltventil soll nicht nur die Fähigkeit der automatischen Unterbrechung des Kraftstoff»Flusses haben, wenn der Kraftstoff sich in den Tankeinfüllstutzen zurückstaut, sondern es soll auch automatisch wieder geöffnet werden, wenn der Kraftstoff»Rückstau nur vorüber» gehend ist. übliche Abschaltventile, die in Benzinpumpen verwendet werden, können automatisch den Kraftstoffzufluß abschalten, müssen Jedoch von Hand wieder in die Füllstellung zurückversetzt werden. Solche Absehaltventile können dem Primärventil angepaßt werden, das den Kraftstoff=Fluß aus dem Lagertank steuert und vorteilhafterweise werden sie es. ä

Anhand der beigefügten Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Figur 1 (wurde bereits beschrieben) zeigt eine perspek=* tivische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Tankstelle mit einer automatischen Betankungseinrichtung.

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Figur 2A zeigt einen schematischen Grundriß der lateralen und longitudinalen Stelleinrichtungen 60.

Figur 2B zeigt einen Schnitt längs der Linie A-A in Figur 2A.

Figur 2C zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B in Figur 2A.

Figur 2D zeigt 'einen Schnitt längs der Linie C-C in Figur 2A.

Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht der Stirnseite der Säule 36. _y

Figur 4a zeigt eine perspektivische Ansicht der Laufschienen, der Brücke, des Förderwagens und des unteren Teils des Höhenförderers.

Figur 4b zeigt einen schematischen Vertikalschnitt längs der Linie B=B in Figur 4A.

Figur 4C zeigt einen vertikalen Schnitt längs der Linie E-E in Figur 4A.

Figur 4D zeigt einen Teilschnitt längs der Linie F-F in Figur 4C.

Figur 5A zeigt eine schematisehe perspektivische Ansieht des Verteilerkopfes, des Bügelhalters und des unteren Teils der Höhenfördereinriehtung.

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Figur 5B zeigt eine sohernatlsche Ansicht des Deokels (oder der Stirnseite) des Verteilerkopfes.

Figur 6 zeigt in einer sohematisohen Darstellung die mechanischen Elemente und die elektrischen Kreise der die vertikale Stellung des Verteilerkopfes bestimmenden Stelleinrichtungen.

Figur 7 zeigt schematiech den logischen Schaltkreis des numerischen Steuersystems/ das beim Durchführen der automatischen Betankung von Kraftfahrzeugen verwendet wird.

In den Figuren werden Befestigungseinrichtungen (Schrauben, Bolzen, Schweißstellen u.s.w.) aue übersichtlichkeitsgrUnden weggelassen. Ebenfalls werden Lager im allgemeinen nicht mit Bezugszeichen versehen, die Notwendigkeit solcher Lager und die Anordnung liegt im Bereich des Fachkönnens.

In der bereits beschriebenen Figur 1 ist eine Gesamtansicht einer erfinduhgsgemSßen Tankstelle dargestellt. Die Elemente des Systems« die bei Einfahrt eines Automobils am ersten benötigt werden, sind die lateralen und longltudinalen Stell» einrichtungen 6o, die schematiseh in Figur ?A dargestellt sind. Neben der Insel 32 befindet sich ein konvergierender Trog 202. An seinem Eingangsende hat der Trog 202 vertikale Seiten 204. In der Mitte weist der Trog schräg geneigte Seiten 206 auf» die schraffiert sind und die im Querschnitt ein V mit abgeschnittener Spitze bilden. Der Mittelteil der Basis (oder die den Reifen tragende Fläche) des Trog's bildet in Längeriohtung gesehen ein flaches V, oder eine Kerbe, deren Spitze sich am Ort der Linie 208 befindet. Radsohranken 210 und 212 sind an Jedem Ende des flachen F-förmigen Teils angeordnet und können nach oben ausgefahren werden.

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In Figur SB 1st schematisch ein Schnitt länge der Linie A-A in Figur 2A dargestellt. Die Spitze 208 des flachen V und ebenso die Schranken 210 und 212, die über dem Boden des Trogs 202 nach oben ausgefahren ve rden und dadurch eine Bewegung des Rades« das über der Spitze zentriert 1st» zu vermelden« sind dargestellt. Die Radsohranken 210 und 212 werden von dem Motor 214 über Winkelgetriebe 216 und 218 und Spindeln 220 und 222 gehoben und gesenkt. Die Winkelreduziergetriebe sind mechanisch mit einer Stange 224 miteinander verbunden.

Zn Figur 2C ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Figur 2A dargestellt, wobei die geneigten Seiten 206 und dl· Linie 208, die den geometrischen Ort der Spitze in dem Trog 202 darstellt, zu sehen sind. Die Außenlinie eine« Querschnitts eines Reifens, der in den Trog eingepaßt ist, ist schematisch angedeutet.

Wie aus Figur 2A zu ersehen ist, sind eine Vielzahl von langen, dünnen Rollen 226 rechts von dem Trog 202 vorgesehen. Schranken 228 und 2JO für das rechte Rad sind in Flucht mit den Schranken 210 und 212 für das linke Rad vor den Rollen 226 vorgesehen. Ein flaches V oder eine Auskerbung für das rechte Rad kann ebenfalls zwischen den Schranken 228 und 2J0 entsprechend der flachen V-förmigen Aussparung für das linke Hinterrad zwischen den Schranken 210 und 21.2 vorgesehen sein.

Figur 2D 1st ein Schnitt längs der Linie C-C in Figur 2A. In dieser Figur sind die Rollen 226 im Schnitt dar« gestellt.

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Wenn ein Auto zum Tanken einfährt, wird dessen linkes Vorderrad durch den Trog 202 geführt während das rechte Vorderrad über die Rollen 226 läuft. Wenn das linke Vorderrad in den Trog 202 eintritt, wird es durch die konvergierenden Seiten 204 und weiter durch die geneigten Selten 206 zentriert. Die Rollen 206 unter dem rechten Vorderrad ermöglichen eine seitliche Verschiebung entsprechend dem Druck, der durch die Seiten 204 und 206 auf das linke Vorderrad ausgeübt wird. In gleicher Welse wird das linke Hinterrad in dem Trog 202 zentriert und das rechte Hinterrad bewegt sich frei über die Rollen 226 in jeder Richtung, so daß das Automobil richtig ausgefluchtet wird. Die Ortung des Automobils 1st vervollständigt, wenn das linke Hinterrad in der V-förmigen Aussparung des Troges 202 einrastet, wobei die Hinter« achse über der Linie 208 zentriert ist. Sobald der Kunde den Tankvorgang (wie weiter unten beschrieben werden wird) eingeleitet hat, werden die Radschranken 210 und 212, sowie 228 und 2j$0 automatisch nach oben ausgefahren, um die Bewegung des Kraftfahrzeuges während des Betankens elnzu» schränken. Die rechten Radschranken 228 und 2)0 sind breiter, als die linken Radschranken 210 und 212, um unterschiedlichen Fahrzeugbreiten bei verschiedenen Autotypen gerecht zu werden.

Nachdem das Automobil auf diese Weise geortet worden ist, befindet sich das linke vordere Fenster des Wagens oder Automobils gegenüber der Säule 36, so daß der Fahrer eine Information, die den Typ seines Automobils und die Menge an gewünschtem Kraftstoff enthält, abgeben kann. Figur 3 stellt eine Übersicht der Seite 310 der Konsole oder Säule 36 dar. Die Säulenseite weist einen Bereich 302 auf, mit 10 Knöpfen 303, die den Baujahren der verschiedenen Automobilmodelle entsprechen. Neben diesem Bereich 1st

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ist ein Bereich 3(A angeordnet, der eine Reihe von Knöpfen ?05 aufweist, mit denen der Hersteller des Kraftfahrzeuges zu identifizieren ist, z.B. BuIk₁ Cadillac, Checker u.s.w. Der gesamte Herstellername wird in Figur 3 aus Gründen der Einfachheit nicht aufgeführt. Die Worte "Identify Model Year" und "Identify Manufacturer" erscheinen über den Spalten 302 und 3C4.

Weiter rechte in Figur 3 sind zwei Reihen von Knöpfen 307 zu sehen/ mit denen das Modell und das Chassis des Automobils eines bestimmten Herstellers identi« flziert werden kann. Die Bezeichnung dieser Modelle und der Karosseriearten erscheinen auf einer Papier= streifenrolle unter einem durchsichtigen Fenster £24 im Bereich j5O6. Die Papierrolle weist einen Block von Modellbezeichnungen und Karosseriebeseiehnungen für jeden Hersteller und für Jedes Baujahr auf. Etwa 52 Druckknopfe sind notwendig, um alle Modellbezeiehnun= gen für jedes Baujahr eines Herstellers zu bezeieh» nen, der gleichzeitig die größte Anzahl von Modellen erzeugt hat. Figur 5 zeigt die Modellbezeichnungen der Rambler, Baujahr 1962. Eine Vielzahl von Modell= bezeichnungen kann durch Drüsken eines Knopfes identifiziert werden, welches dieser Modelle seinen Tankein= laß oder Tankeinfüllstutzen an derselben Stelle relativ zu den oben erwähnten Bezugsebenen hat. Dabei werden dieselben Instruktionen der Programmsteuerung erteilt, die eine richtige Betankung jedes dieser Modelle zur Folge hat.

Weiter rechts auf der Säulentafel ist ein Bereich vorgesehen, in dem sich Druekknöpfe 509 für die Be~

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zeichnung von gewöhnlichem Benzin (regular) oder Super (premium) oder eine Wählscheibe 510 für die Wahl einer Mischung von Kraftstoffen befinden. Auf der anderen Sei·* te sind Fenster 312 vorgesehen« in denen der Preis für die Einheit der Kraftstoffe erscheint. In der Mitte ist eine Zahlstelle 514 vorgesehen für das Einführen von OeId, Scheinen und/oder Münzen oder einer Kreditkarte, so daß der Kunde die Bezahlung des Kraftstoffs arrangieren kann. Unter Zahlstelle?!* ist ein Startknopf 516 und ein Halteknopf 518 für den Katastrophenfall vorgesehen. Ganz unten reohts auf. der Säule 1st eine Sparte 520 angeordnet, hinter der sich eine Zählvorrichtung befindet, die die Menge an gepumptem Kraftstoff anzeigt. Hinter der Aussparung 322 1st der Geldbetrag in Dollar aufgeführt, der dem ge- A förderten Kraftstoff entspricht.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, 1st der Teil der Säule, die die Tafel mit den Angaben für das Baujahr, den ^; Hersteller, das Modell und die Karosserieform enthält, drehbar angeordnet, so daß ein Fahrer eines Kraftfahrzeuges alle notwendigen Knöpfe drücken kann, ohne daß er den Fahrersitz verläßt. Die Säule oder Konsole kann automatisch nach jeder durch den Fahrer erteilten Information, mechanisch entsprechend einem von dem Fahrer gegebenen Signal oder von Hand erfolgen.

Im Betrieb erscheinen, wenn ein Automobil zur Betankung zunächst geortet wurde, die Bereiche 302 und 304 für das Modelljahr und die Herstelleridentifizierung direkt gegenüber der Seltenscheibe des Automobils. Der Fahrer drückt die entsprechenden Knöpfe 303 und 505. Die Säule dreht sich dann, so daß sich der Teil 306, der Identifizierungsplatte dem Fahrer darbietet. Hierauf drückt

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der Fahrer die entsprechenden Knöpfe 207» wählt die Art des Kraftstoffes, gibt QeId oder eine Kreditkart· in dl· Zahlstelle 314 «in und betKtlgt den Startknopf 316. Dl· Reihenfolge der Arbeitsweisen, die der Kraftfahrer durohführen muß, kann visuell durch naoheinanderfolgendes Aufleuchten der Bereiche der Ihformatloneplatte angezeigt werden, d.h. es leuchten der Reih« nach die Bereiche 302, 304, 306, 308k 31* und 316 auf j

Es wird hervorgehoben, daß die Reihenfolge der Informationen, die der Fahrer auf der SSuIe zu geben.hat, ein· Wahl der Konstruktion und nicht kritisch ist. Der erste Schritt in dieser Reihenfolge kann auch beispielsweise P die Wahl der Kraftstoffsorte oder die Betätigung der Zahlstelle sein. Ebenso ist die Vorsehung eines Startknopfes und eines Halteknopfes, die durch den Fahrer bedient werden können, eine wahlweise Vorkehrung, Auch die Anordnung auf der Platte, die die Menge und den Gegenwert des geförderten Kraftstoffs zeigt, ist wahlweise. In Figur 3 1st nur ein AusfUhrungsbeispiel einer Konsolen- oder Säulenplatte dargestellt und viele Abänderungen sind möglich.

Die Knöpfe 303, mit denen der Fahrer das Baujahr identifiziert, sind elektrisch mit dem den Programmstreifen enthaltenden System gekoppelt. Wenn einer der Knöpfe 303 gedrückt wird, senkt der Ableseknopf der Streifenablesung w mit einer hin- und hergehenden Bewegung auf dem Teil des Streifens an der die Programminatruktionen für Automobile des entsprechenden Baujahres enthält. Das Drücken eines Knopfes 303 betätigt ebenfalls einen Antriebsmechanismus für eine Papierrolle, so daß der entsprechende Abschnitt für das gewählte Jahr in Sichtposition gebracht wird. Die Knöpfe 305 zur Identifizierung des Herstellers sind in

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gleicher Weise elektrisch mit der Programmsteuerung und Antriebseinrichtungen für eine Papierstreifenrolle und ebenso mit Antriebseinrichtungen, die die Säule drehen« gekoppelt. Das Drücken eines dieser Knöpfe hat gleichzeitig den Start des Streifenablesekopfes zur Folge, der denjenigen Teil des.Lochstreifens abtastet« der die Instruktionen für alle Herstellermodelle in dem entsprechenden Jahr enthält. Das Drücken dieses Knopfes bewirkt «reiter« daß die Antriebseinrichtungen für die Papierrolle zu laufen beginnen und die Rolle abrollen» so daß dem Fahrer der entsprechende Teil der Rolle dargeboten wird« der ihm die Modell» und Karosserieform=»Identifikation für das bestimmte Bau» Jahr und den bestimmten Hersteller, die er zuerst ge° a wählt hat« möglich ist. Außerdem bewirkt das Drücken dieses Knopfes, daß sieh die Säule etwas dreht« so daß der Fahrer die Platte zur Identifizierung des Modells und der Karosserieform leicht von seinem Sitz erreichen kann. Wenn die Reihenfolge der Identifikation~ schritte visuell durch nachfolgende Erleuchtung der entsprechenden Bereiche der Platte angezeigt wird, be» wirkt das Drücken eines Knopfes in e inem Bereich die Beleuchtung der Säulenfläche, in der die Druckknöpfe liegen, die von dem Fahrer am nächsten bedient werden müssen.

Nachdem die notwendigen Informationen gegeben wurden, ä

wird der Verteilerkopf 58 von seiner Neutralstellung zu einer Stelle nahe dem Kraftstofftank-Einlaß geführt oder bewegt. Diese Bewegung wird in Kombination von einem senkrechten Förderer, einer Brücke und einem

Förderwagen durchgeführt.

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Figur 4A zeigt im einzelnen in einer schematischen Ansicht die Brücke 46, die Laufschienen 48 und 50, den Träger oder Wagen 44 und den oberen Teil der Vertikal» förderers 42. Der Vertikalförderer 42 wird drehbar von dem Wagen 44 gehalten. Der Wagen ist mit Zahnrädern 402 und 4o4 ausgerüstet« die in eine Zahnschiene 4o6 eingreifen, welche auf einer Querverstrebung der Brücke 46 fest angeordnet ist. Das Gewicht des Wagens 44 wird von Stützrollen 402 und 405, die auf der BrUkkenschiene 47 laufen» aufgenommen. Der Wagen 44 wird durch einen Stellmotor (nicht dargestellt) auf der Brücke hin« und herverschoben. Dieser Stellmotor ist durch einen kraftschlüssigen Antriebsmechanismus mit der Achse der Laufrollen 402 und 40> verbunden. Der Wagen 44 wird ebenfalls auf <ger Brücke 46 durch Stützrollen und Zahnräder (nicht dargestellt) gehalten und bewegt» die auf der Achse der Rollen 402 und 4o4 angeordnet sind und die mit der Verstrebung oder Strebe 49 und der Zahnschiene 4o8 der Brücke im Eingriff stehen.

Die Brücke 46 läuft längs den Führungsschienen 48 und 50 und wird durch Stützrollen 409 und 411» sowie durch angetriebene Zahnräder 420 und 412 getragen» wobei letztere mit der Zahnschiene 414» die auf der Laufsohle« ne 50 befestigt 1st» in Eingriff stehen. In gleicher Weise sind Laufrollen und Zahnräder (nicht dargestellt) vorgesehen» die mit der Führungsschiene 48 und der Zahn= schiene 416 in Eingriff stehen. Die Brücke 46 wird längs den Laufschienen durch einen Stellmotor (nicht dargestellt) in Abhängigkeit von dem Signal eines Wand= lers 454 verschoben. Dieser Stellmotor ist über einen kraftschlüssigen mechanischen Antriebsmechanismus mit der Achse des Zahnrads 402 gekoppelt. Andere Mechanismen für die Verschiebung von Wagen und Brücke können

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verwendet werden, wie ζ.Β» ein linearer Elektromotor* ein Mechanismus mit Spindel und Mutter, hydraulische und pneumatische Zylinder.

Bevor die Darstellung in Figur 4A zu Ende diskutiert wird, wird auf Figur 4B bezug genommen» die einen schematischen Vertikalschnitt längs der Linie D-D in Figur 4A darstellt und die zeigt, wie das Zahnrad 410 mit der Zahnschiene 4l4 und die Lauf- oder Stützrolle 409 mit der Laufschiene 50 im Eingriff stehen. Die Zahnräder 402, 404, 410 und 412, sowie deren nicht dargestellte Gegenstücke, die an den anderen Enden der entsprechenden Achsen angeordnet sind, sind alle in derselben Weise konstruiert. Ebenfalls können die Laufrollen 4o3, 405, 409 und 411 in gleicher Weise ausgebildet sein. Auch die Brücken-Zahnsehienen 4o6 und 4θ8 können in derselben Weise wie die Zahnschienen 4l4 und 4l6 konstruiert sein.

Der Höhenförderer 42 1st drehbar in dem Wagen 44 angeordnet. Die Darstellung der Drehung sowie des Hebens und Sen» kens des Förderers 42 erfolgt in Figur 4C, die.einen Ver~ ■ tikalschnitt längs der Linie E=E in Figur 4A darstellt. Der Wagen 44 trägt einen Drehtisch 422 über X-Lager 424. Der innere und der äußere Laufring des X-Lagers 424 sind an dem Drehtisch 422 und an dem Wagen 44 befestigt. Der Förderer ist konzentrisch in dem Drehtisch 422 angeordnet und wird in diesem mittels eines Keils 426 in vertikaler Flucht gehalten. Außerdem kann sich der Förderer nicht relativ zu dem Drehtisch drehen. Gegenüber dem Kell 426 ist eine Zahnschiene 428 auf dem Förderer 42 befestigt, die mit den Zähnen des Ritzels 4>0, das auf dem Drehtisch 422 befestigt ist, in Eingriff stehen.

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Ein Zahnkranz 4^2, der auf dem Drehtisch 422 angeordnet ist, steht mit dem Ritzel oder Zahnrad 434 in Eingriff» das von einem Motor 4j56 (der in Figur 4 C,Jedoch nicht in Figur 4A dargestellt ist) und der auf dem Motortrßger 438 auf dem Wagen 44 angeordnet ist, angetrieben wird. Eine Drehung des Wandlers 452» der direkt mit dem Zahnrad 434 verbunden ist» steuert die Drehung des Motors 436.

Figur 4C zeigt ebenfalls die Anordnung der Kraftstoffleitungen 446 und 448 zu denen die in Figur 1 dargestellten Schläuche 46 führen» und die Kraftleitung 450 in dem Förderer 42. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese Leitungen in Figur 4A und 4D nicht eingezeichnet .

Figur 4D 1st ein Horizontalschnitt längs der Linie F-F in Figur 4C. Es sind der Förderer 42» der Drehtisch 422» der Kell 426» die Zahnsohiene 428» das Ritzel 430 und der Vertikalwandler 445 zu sehen. Das Ritzel 430 wird durch den Vertikalstellenmotor 440 angetrieben und ist in dem Drehtisch 422 auf Lagern 442 und 444 gelagert. Der Vertikalwandler 445 ist mit dem Ritzel 430 verbunden. Die Wirkungsweise des Wandlers 445 wird nachfolgend beschrieben.

Im Betrieb wird der Förderer 42 von dem Motor 436 gedreht» der das Zahnrad 434 dreht» welches im Eingriff mit dem Zahnkranz 432 auf dem Drehtisch 422 steht. Der Kell 426 bewirkt» daß sich der Förderer 42 zusammen mit dem Dreh= tisch relativ zu dem Wagen 44 dreht. Der Förderer 42 wird in vertikaler Richtung durch den Vertikalstellmotor 440

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verstellt, der das Ritzel 430 antreibt, welches mit der Zahnstange oder Zahnschiene 428 auf dem Förderer in Ein» griff βtent, durch den letzteren gehoben oder gesenkt wird, in Abhängigkeit von der Drehung des Ritzels 4jJ0. Der Keil 426 dient als Führung, um die richtige Fluchtung beizubehalten.

Der Verteilerkopf weist einen zylindrischen Teil 504 auf, der sich in einem zylindrischen Ring 506 befindet. Außerdem sind Einrichtungen zum Drehen des zylindrischen Teils oder Körpers 504 um seine Längsachse vorgesehen. Der Verteilerkopf 38 wird auf Zapfen 5O8 (von denen nur einer in Figur 5A zu sehen 1st) in einem Bügel oder in einer Gabel 40 gehalten. Ein Motor 512 ist auf einer Seite des Bügels 40 angeordnet und steht mit dem Lagerzapfen 508 über ein Schneckengetriebe (nicht dargestellt) im Eingriff, so daß der Verteilerkopf 38 um die Achse der Lagerzapfen gedreht werden kann. Der Drehwinkel des Verteilerkopfes wird von dem Steuersystem durch den Winkelwandler 524 bestimmt. Der Bügel 40 ist am unteren Teil des Förderers 42 befestigt. Wie in Figur 5A dargestellt, hat der Bügel eine halbzylindrische Form, jedoch kann dieser auch eine U=Form haben, wodurch ein größerer Schwenkwinkel des Verteilerkopfes 38 um die Achse der Schwenkzapfen möglich ist. Kraftstoffschläuche 58 und die Kraftleitung 59 treten aus dem Förderer 42 an sei» nem unteren Ende aus und treten in das hintere Ende 523 des zylindrischen Körpers 504 ein. Von der Stirnfläche 502 erstrecken sich der Klappenöffnungsmechanismus 514 mit dem Finger 5*6 und der Tankdeckelentfernungarm 518 sowie die Zapfen und Stücke 520 und 522.

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Es wird hervorgehoben, daß der Verteilerkopf 38 um drei Achsen drehbar angeordnet ist. Er kann um eine vertikale Achse durch Betätigen des die Drehung des Förderers bewirkenden Motor 4j6 (Figur 4c) gedreht werden. Diese Möglichkeit ist erforderlich, wenn der TankeinfUlIstutzen nicht an der linken Seite des Automobils angeordnet ist. Der Verteilerkopf kann ebenfalls um die Achse der Schwenkzapfen durch den Motor 212 (Figur 5A) verschwenkt werden, um, bezogen auf eine Horizontalebene, den Ver« teilerkopf verschiedenen Winkeln anzupassen, unter denen die Tankelnfüllstutzeh angeordnet sind. Im allgemeinen weist der Tankeinlaß nach oben. Schließlich kann der Ver° teilerkopf noch um seine eigene Längsachse durch Betätigen des entsprechenden Stellmotors gedreht werden. Dies 1st manchmal notwendig, um den Tankdeokelentfernungsmechanismus relativ zu dem Tankeinfüllstutzen in die richtige Stellung zu bringen. Außerdem ist eine solche Drehung notwendig, nachdem der Tankdeckel entfernt wor° den ist und der Klappenöffnungsmechanismus die Klappe offen hält, um eines der Zapfmundstücke in die richtige Stellung zu bringen. Die Längsachse des den Finger Vor« schiebenden Armes muß mit der Längsachse des Verteiler» kopfes 38 zusammenfallen, so daß dieser Verteilerkopf um seine Achse gedreht und gleichzeitig die Klappe offen gehalten werden kann. Durch eine Drehung des den Finger vorschiebenden Armes in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung des Verteilerkopfes und mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie dieser kann die Klappe offen= gehalten und das Gelenk 514 sowie der Finger 516 an Ort und Stelle gehalten werden.

Der elektrische Sahaltkreis und die mechanischen Haupt»

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teile« die die Einrichtungen aufweisen, welche die Vertikalstellung des ElnfUllstutzens bestimmen« sind sohematlsoh in Figur 6 dargestellt. Die Sonde 602 trägt eine horizontale Trägerplatte 6o4, die perspektivisch darge« stellt und ebenfalls in Figur 2 gezeigt 1st. Es ist ein Druckschalter 6J2 auf der oberen Fläche der Platte vorgesehen. Der Druckschalter 633 tritt in Tätigkeit« wenn die obere Fläche der Platte einen Kontakt bekommt. Im Be« trlb werden die Platte 604 und der Schalter 633 von der Zahnstange 606 gehoben« bis der Schalter 655 die Unterseite des Fahrzeugs berührt. Die Zahnstange 606 wird durch das Ritzel 608 und einen Motor 610 angetrieben. Die Berührung des Schalters 653 mit der Unterseite des Kraftfahrzeuges stoppt über ein Steuerrelais 634 den Motor 610. Eine Reibungskupplung 635 ermöglicht« daß die Sonde 602 herabgedrückt werden kann« wenn sich das Automobil durch Zunahme seiner Belastung senkt. Ein Wandler 612 (der ein Differentialwandler ist) 1st um die Sonde 602 angeordnet und gibt kontinuierlich ein elektrisches Signal (Wechselstromsignal)« das dem Abstand der oberen Begrenzung der Sonde von einer Bezugsebene entspricht. Dieses Signal wird durch die Leitung 6l4 zu einer Primärwicklung 616 des Transformators 618 geleitet.

Der vertikale Abstand zwischen dem TankelnfUlIstutzen und der Anschlags te He der Sonde 602 auf der Unterseite des Fahrzeuges ist für Jedes Modell konstant und dieser Abstand wird durch ein konstantes elektrisches Signal, welches durch nicht dargestellte Einrichtungen erzeugt wird, als Instruktion von der Programmsteuerung für die« ses Modell wiedergegeben und durch die Leitung 602 zu der zweiten Primärwicklung 622 fortgeleitet.

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Der die Höhe des Förderers messende Wandler 445 ist in Mähe des Pörderers 42 angeordnet und kann den vertikalen Abstand zwischen der Bezugsebene und der Achse der Schwenkzapfen des Bügele 40 messen. Das dieser Messung entsprechende Signal wird über eine Leitung 626 fortgeleitet. Das Über diese Leitung 626 den Abstand der Drehzapfen von der Bezugsebene entsprechende fortgeleitete Signal liegt dann an der dritten Primärwicklung 628.

Der Förderer 443 mißt den Abstand der Achse der Drehzapfen und nicht den Abstand der Stirnseite 502 des Verteilers, da der Verteilerkopf um die Drehzapfenachse gedreht wird und deshalb das Zentrum der Stirnwand 502 über und unterhalb dieser Achse liegen kann. Um dem letzt· genannten Fall zu entsprechen, wird das Signal, das zu der Primärwicklung 602 fortgeleitet wird, durch die Programmsteuerung variiert, wenn der Verteilerkopf gedreht wird oder dieses Signal wird automatisch durch βlektromechanische Einrichtungen (nicht dargestellt) in Abhängigkeit von der Drehung des Verteilerkopfes variiert,

Die Sekundärwicklung 630 des Transformators 6l8 führt zu einem Servo-Verstärker 632, der kontinuierlich, betätigt wird und der den Stellmotor 440, der den Verteilerköpf in vertikaler Riohtung verstellt, betätigt. Dieser Stellmotor treibt seinerseits das Ritzel 430, das in Eingriff mit der Zahnsohiene 428 des Förderers 42 steht, an. Die Drehrichtung des Motors 440 (und deshalb die Riohtung der vertikalen Verschiebung des Förderers 42) hängt von der Summe der Signale, die den Primärwicklungen 616/ und 628 eingeprägt werden, ab. Wenn das Signal an der Wicklung 628 größer als die Summe der Signale an den

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OBSGiNAL INSPECTED

Wicklungen 6l6 und 622 1st« befindet sich die Achse der Drehzapfen des Verteilerkopfes über der Mündung des Kraftstofftankeinlaßstutzens. In diesem Fall bewirkt das Signal, das von der Sekundärwicklung 6JO zu dem Servo-Verstärker 632 forbgeleitet wird» daß der Motor 440 sich so dreht, daß der Förderer 42 gesenkt wird. Wenn jedoch das an der dritten Primärwicklung 628 liegende Signal kielner als die Summe der an den Wicklungen 6l6 und 622 liegenden Signale ist, wird der Motor 440 in der entgegengesetzten Richtung gedreht, wodurch sich der Förderer 42 hebt. Wenn das Signal ah der Primärwicklung 628 gleich der Summe der Signale an den Primärwicklungen 6l6 und 622 ist, und dies 1st der gewünschte Zustand, dann liegt die Achse der Wellenzapfen und deshalb der Verteilerkopf in der richtigen Stellung. In diesem Fall wird kein Signal von der Sekundärwicklung 630 übertragen und der Motor 44o wird nicht gedreht.

Nachdem die Betankung abgeschlossen ist, senkt der Motor 610 die Sonde 602, bis diese an dem.Begrenzungeschalter 636 anschlägt, das ein Motorsteuerrelais triggert, um den Motor 610 anzuhalten, so daß sich die Sonde 602 in Bereitschaftsstellung befindet.

Die Technik der Programmsteuerung und der numerischen Steuerung von Maschinenteilen ist zwar bekannt, die Anwendung einer solchen Steuerung zur Automatisierung einer erfindungsgemäßen Tanksteile wird anhand der Pi1 gur ? erläutert. In dieser Figur sind die wichtigsten Elemente und die logische Schaltung (dieses Wort ist in der Technik gebräuchlich) angedeutet. Zwei parallele

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Anordnungen sind dargestellt, eine auf jeder Seite der horizontalen strichpunktierten Linie, durch die die Möglichkeit des gleichzeitigen Betriebs von zwei numerisch gesteuerten mechanischen Elementen angedeutet wird. Um die Beschreibung zu vereinfachen* ist jedes Element und jede Leitung der Parallelschaltungen mit denselben Bezugszeichen in Figur 7 bezeichnet, jedoch.werden diese Bezugszeichen durch angehängte kleine Buchstaben unterschieden. Die Verwendung von zwei Anordnungen ist wahlweise. Für den Betrieb selbst genügt eine Anordnung und mehr als zwei Anordnungen sind nur dann vorgesehen, wenn gleichzeitig ein weiteres mechanisches Element für jede zusätzliche parallele Anordnung bewegt wird.

Das Steuerprogramm 702 ist elektrisch über die Leitung 7O4a mit dem Motorwähler 7O6a; über die Leitung 7O8a mit der Motorsteuerung 710a; und über die Leitung 712a mit der Zahlstelle oder dem Zählwerk fl4a verbunden. Das Zählwerk 714a ist über die Leitung 7l6a mit der Motorsteuerung 710a gekoppelt, die Ihrerseits Über die Leitung 718a mit dem Motorwähler 706a verbunden ist. (Die Pfeile auf den elektrischen Leitungen zeigen die Richtunge an, in der das Signal fortgeleitet wird)

Der Motorwähler 705a wird mit dem gewünschten Motor 720a durch eine Leitung 722a #jbrbunden. Diese letztgenannte Leitung 1st unterbrochen? dargestellt, da derselbe Motor-Wähler der Reihe nach üier einen entsprechenden Schalter (nicht dargestellt) diejverschiedenen Motoren auswählt. Der Motor 720a 1st mechanisch Über eine kraftschlüssige Verbindung 724a, (beispielsweise über eine Zahnstange und ein Ritzel, ein Schneckengetriebe, ein Kettengetriebe, eine Keilverzahnung u.s.w) mit dem mechanischen Element

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726a vertnanden (beispielsweise der Brücke» dem Wagen, dem Förderer, dem ausfahrbaren Arm für das Zapfmund· stüok u.s.w.)» das von diesem Motor angetrieben wird» verbunden.

Die Streoke linear oder im Winkel gemessen* über die

das mechanische Element 726a verschoben wird» wird elektromagnetisch (wie durch die gestrichelte Linie dargestellt wird) von dem Meßwandler 730a gemessen, der das Signal über die Leitung 722a zu dem Zahlwerk 714a fortleitet. Das Zählwerk gibt ein Signal zu der

Programmsteuerung über die Leitung 734a zurück, das

bestätigt, daß das Steuerprogramm ausgeführt wurde und " das die logische Schaltung für die nächste Information oder Instruktion bereit ist.

Das Signal, das von dem Steuerprogramm über die Leitung 704a fortgeleitet wird, bestimmt den Motor der betätigt werden soll; das Signal, das Über die Leitung 700a fort·» geleitet wird, bestimmt die Richtung der Drehung dieses Motors; und das Signal, das über die Leitung 712a fortgeleitet wird, bestimmt den Winkelabstand, um den der Motor gedreht wird, was für den Abstand (Winkelabstand oder linearen Abstand) maßgebend 1st, um den das mechanische Element 726a verstellt wird. Die Information, mit der der Motorregler 710a gespeist wird, wird über die Leitung 718a und den Motorwähler 706a zu dem Motor 720a geleitet.

Die Signale, die von dem Zählwerk 7l4a Über die Leitung 716a fortgeleitet werden, starten und halten den Motor 720a nicht nur an, sondern verlangsamen die Drehung des

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U8Z693 - 46 -

Motors in Abhängigkeit von dem Signal, das von dem Meßwahdler 703a über die Leitung 732a fortgeleitet wird, in dem angezeigt wird, wenn im Vergleich zu dem gesamten erforderlichen Abstandssignal, das von der Programmsteuerung über die Leitung 712a empfangen wird, die gewünschte Verschiebung des mechanischen Elementes 726a fast vollzogen 1st. Dies vermeldet ein unerwünschtes überdrehen. Dementsprechend hat das Zählwerk 7l4a sowohl die Fähigkeit einen Bewegungsvorgang vorher zu bestimmen als auch die Fähigkeit, zu warnen.

Geeignete Zählwerke, Motorsteuereinrichtungen und Motorwähler können elektromechanisch* Einrichtungen aufweisen, die im Handel erhältlich sind. Insofern als mehrere Kupplungen, die von einem Motor angetrieben werden, verwendet werden können, um die erforderliche Anzahl der Motoren zu verringern, kann das logische System, das in Figur 7 abgebildet ist, erweitert werden, indem eine Kupplung als Teil der mechanischen Kraftübertragung 724 zwischen dem Motor 720 und den mechanischen Element 726 eingesetzt wird. Diese Kupplung kann dann als Kupplungswähler (nicht dargestellt) bezeichnet werden, der.durch elektromechanisohe Einrichtungen entsprechend einem gespeicherten Signal von der Programmsteuerung 702 betrieben wird. ■

Beispiele von Fällen, in denen parallele logische Kreise verwendet werden, die gleichzeitig zwei mechanische Elemente betätigen, sind das gleichzeitige Verschieben der Brücke 46 längs den Laufschienen 48 und 50 und des Wagens 44 längs der Brücke, die Drehung des

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Verteilerkopfes 38, während gleichzeitig die Gelenkverbindung 514 durch Drehen eines Armes stationär im Raum gehalten wird. Die Fähigkeit, mehrere gleichzeitige Bewegungen durchzuführen« ist nicht eine notwendige Bedingung für die Betriebsfähigkeit selbst in dem zuletzt aufgeführten Fall, da den Forderungen auch genügt werden kann« (auf Kosten zusätzlicher Betriebsdauer und einer längeren Programmsteuerung) wenn die Betriebsweise in kleinen aufeinanderfolgenden Schritten erfolgt. ■

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Claims (6)

. H82693 P a te ntansprüohe

1.)Tankstelle zum automatischen Betanken von Kräftfahrzeugen₉ ν—/

mit einem Verteiler für den Kraftstoff, der relativ zu der Zapfsäule der Tankstelle der Höhe und Seite nach verstellbar 1st und der das Zapfmundstück enthält, und mit einer Einrichtung, die auf Kommando eine genau abgemessene Kraftstoff menge zu dem Verteiler und dem Zapfmundstück fördert, gekennzeichnet durch Einrichtungen (60« 202, 226), die ein in die Tankstelle eingefahrenes zu betankendes Fahrzeug in der Fahrbahnebene In eine definierte Lage relativ zu der Zapfsäule (34) selbständig einstellen; durch numerische Steuereinrichtungen mit einer Programmsteuerung (702) aufgrund einer dem zu betankenden fahrzeug entsprechenden Leitinformation (Figo3), die die Stellung der Kraftetoffeinfüllöffnung des entsprechenden Kraftfahrzeuges enthält} und duroh von dieser Programmsteuerung gesteuerten mechanik sohen Veretelleinrichtungen (4O₉ 42, 44, 46, 48, 30, 436,

512, 514, 516) für den Verteiler (38) und das Zapf mundetuck.

2. Vorrichtungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dureh Identifizierungeeinrichtungen (301-316),die die numerischen Steuereinrichtungen mit einem Signal speisen können, das dae zu betankende Fahrzeug hinsichtlich seines Baujahrs und Modells identifizierte'

Z Uf, i. S^ :■> ι*-*MtefW&ifry.*,■,. 4,&.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die IdentifiziexMilnriohtungen Vorrichtungen (308-312) zum Wählen der Menge und der Art des zu betankenden Kraftstoff a einschließen.

4ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dafl Einrichtungen zum Einstellen der Lage des Fahrzeuge relativ zur Zapfsäule in einem vorbestimmten Abstand von einer Bezugesteuerateile dee Verteilerkopfes vorgesehen sind.

5« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4₉ gekennzeichnet durch Einrichtungen (518), die mit dem Verteilerkopf gekoppelt sind; um den Tankdeckel wahlweise zu entfernen j und wieder aufzusetzen«

6. Vorrichtung nach,einem der Ansprüohe 1 bie 5» gekennzeichnet durch Taeteinrichtungen (520, 52Z)₉ um kontinuierlich die Höhe des Kraftstoffeinlaestutzens über einem bekannten Bezugspunkt zu messen und zu überwachen und durch Einrichtungen? um die Lage des Verteilerkopfee relativ zu diesem Bezugspunkt einzustellen«» ■