DE19532939A1 - Vorrichtung zur Kopplung der Versorgungsleitungen in einer automatischen Betankungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kopplung der Versorgungsleitungen zwischen einem zu betankenden Kraftfahrzeug und einem Tankroboter in einer automatischen Betankungsanlage, teilweise in Unterfluranordnung.

Bei automatischen Betankungsanlagen besteht das allgemeine Problem, die für mehrere Kraftstoffsorten benötigten schlauchförmigen Ver­ sorgungsleitungen so zu verlegen, daß der jeweils zum Betanken benötigte Kraftstoffschlauch formbeständig vom Tankroboter auf­ gegriffen und nach dem Betanken zurückverlegt wird, ohne hierbei die nicht benötigten Schläuche in ihrer Bereitschaftsstellung zu beeinträchtigen.

Aus der DE 42 42 243 A1 ist eine automatische Betankungseinrich­ tung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der die wesentlichen Be­ standteile vor Beschädigung und Zerstörung geschützt werden sol­ len. Entsprechend befindet sich innerhalb der Tankinsel in Reich­ weite des Tankroboters ein Magazin, durch das Kraftstoffschläu­ che verlaufen, die über einen Teil ihrer Länge jeweils an einer formstabilen, rohrförmigen Kassette untergebracht sind. End­ seitig ist an jeder Kassette eine drehbar gelagerte Umlenkrolle für den in der Kassette an Laufrollen geführten Kraftstoffschlauch befestigt. Die Umlenkrolle ist teilweise von einer festen Haube umgeben.

Kassette mit Haube und Umlenkrolle bilden insgesamt ein kompaktes, starres Bauelement, das in sich nicht längenveränderbar sowie schwierig zu installieren ist, wenn für mehrere Kraftstoffsorten entsprechend mehrere Kassetten bereitgehalten werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine Führung schlauchförmiger Kraftstoffleitungen derart zu ermöglichen, daß ein Ausgleich der Linearbewegung des Tankroboters gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mehrere parallel zu­ einander schlaufenförmig bewegbare Energieführungsketten zur Aufnahme jeweils eines einer bestimmten Kraftstoffsorte zuge­ ordneten Kraftstoffschlauchs gelöst.

Energieführungsketten zeichnen sich im Vergleich zu verhältnis­ mäßig starren, rohrförmigen Kassetten mit Umlenkrolle insbeson­ dere dadurch aus, daß sie mit einem beliebigen Umlenkradius ver­ laufen und installiert werden können, der darüberhinaus vergrößert oder verkleinert werden kann, soweit dies die Gelenkkonstruktion der Kette zuläßt.

Weiterhin ist bei einer Energieführungskette die Umlenkung des in ihr geführten Schlauchs nicht an einen bestimmten Ort ge­ bunden, sondern es kann die Kette selbst auf ihrer Auflage­ fläche abrollen und an ihrem freien kunde eine Linearbewegung ausführen, welche in etwa der Linearbewegung des Tankroboters entspricht.

Energieführungsketten haben weiterhin den Vorteil, daß sie den eingebetteten Kraftstoffschlauch gegen äußere Einflüsse schützen, beispielsweise gegen Reiben an einem benachbart verlegten Schlauch.

Ein weiterer Vorteil läßt sich mit Energieführungsketten in­ sofern erzielen, als diese in der Ebene ihrer Umlenkung flexi­ bel sind, sich aber kaum aus dieser Ebene heraus verbiegen lassen. Sie eignen sich daher für eine dichte Parallel-Verlegung im engen Unterflurbereich einer Tankinsel in der Nähe der dort installierten Verfahreinrichtung für den Tankroboter.

Damit sich der Kraftstoffschlauch für Ausgleichsbewegungen und zum Herausziehen und Zurückverlegen gegebenenfalls zusätzlich benötigter Schlauchreserven reibungsarm innerhalb der Energie­ führungskette bewegen kann, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Schlauch in der Kette über Rollen- oder Gleit­ elemente geführt.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines permeations­ freien Metall-Wellschlauches als Kraftstoffschlauch inner­ halb der Energieführungskette. Hierdurch läßt sich eine Tor­ sion auf das am Schlauchende drehbar gelagerte Zapfventil weiterleiten. Umgekehrt wird die Verdrehung des Zapfventils beim Betankungsvorgang durch einen Wellschlauch aufgefangen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Ener­ gieführungsketten in vertikal verlaufenden Schlaufen in ein Grundgestell einführbar und es ist die je nach benötigter Kraftstoffsorte positionierte Kette einzeln mittels eines in Einführrichtung verfahrbaren, an einem Tankroboter be­ festigten Trägergestell nach einem Verriegeln herausziehbar bzw. zurückverlegbar.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Ansprüchen 5 bis 16.

Die Weiterbildung nach Anspruch 15 ermöglicht es, daß beim Betanken mit einem Tankroboter das Zapfventil automatisch abschaltet, sobald mit Schaumbildung zu rechnen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Nachfolgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer vom Tankroboter herausge­ griffenen und verriegelten Energieführungskette,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines am Tankroboter befestigten Trägergestells mit in Einführrichtung weisendem Übernahmeschuh,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Trägergestell mit den Über­ nahmeschuhen,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Energieführungskette und des Trägergestells, jeweils in Bereitschaftsstellung und unverriegelt,

Fig. 5 eine Draufsicht entsprechend Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht des zum Verriegeln einer aus­ gewählten Energieführungskette in das Grundgestell eingefahrenen Trägergestells,

Fig. 7 eine Draufsicht entsprechend Fig. 6,

Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht,

Fig. 9 eine Draufsicht zu Fig. 8 mit einer herausgegriffenen und verriegelten Energieführungskette,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer etwas zu weit zurückversetz­ ten Energieführungskette, wie punktiert angedeutet.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein als Metall-Wellschlauch ausgebilde­ ter Kraftstoffschlauch 1 in einer Energieführungskette 2 geführt. Jeder Kraftstoffsorte ist ein Kraftstoffschlauch und eine Energieführungskette zugeordnet; im Ausführungsbeispiel sind fünf Schläuche und fünf Ketten vorgesehen.

Sämtliche Energieführungsketten 2 sind in einem in Unterflur­ anordnung installierten Grundgestell 3 derart geführt, daß sie eine in vertikaler Ebene bewegliche Schlaufe bilden, die im Bereich ihrer Biegung außerhalb des Grundgestells 3 ver­ läuft. Mit ihrem unteren Trum ist jede Energieführungskette 2 am Boden einer abdeckbaren Grube unterhalb der Tankinsel fest­ gelegt, wohingegen ihr oberes Trum endseitig eine sich verti­ kal nach unten erstreckende Mitnahme 4 trägt, mit der das freie Ende der Energieführungskette 2 im entkoppelten Zu­ stand in das Grundgestell 3 eintaucht und zur Kopplung des darin geführten Kraftstoffschlauches 1 durch den Tankroboter bereitgehalten wird.

Im Grundgestell 3 sind die U-förmig ausgebildeten Mitnahmen 4 durch je zwei Druckstücke 5 und mehrere Führungsbolzen 6 ge­ halten und positioniert. Zwischen den vertikalen Platten der Mit­ nahme 4 erstreckt sich eine horizontale Platte 7, welche die Druckstücke 5 trägt und eine vertikale Rastbohrung B auf­ weist.

Die Kopplung der je nach ,gewünschter Kraftstoffsorte benötigten Energieführungskette 2 bzw. des darin geführten Kraftstoff­ schlauches 1 mit dem Tankroboter erfolgt über ein am Tank­ roboter befestigtes Trägergestell 9. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist dieses Trägergestell 9 am Umfang durch Vierkant­ rohre versteift und am koppelseitigen Ende mit fünf Übernahme­ schuhen 10 in solchen Abständen voneinander versehen, daß diese mit den einzelnen Mitnahmen 4 fluchten.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, kommt das Trägergestell 9 mit den daran befestigten Übernahmeschuhen 10 im entkoppelten Zustand zwischen den Energieführungsketten und dem Tankroboter auf horizontalem Abstand zu den Mitnahmen 4 zu liegen. In dieser Phase befinden sich alle fünf Mitnahmen in Blickrich­ tung der Fig. 4 deckungsgleich hintereinander.

Der aus dem oberen Trum jeder Energieführungskette 2 heraus­ tretende Schlauch 1 führt jeweils über eine in der Zeichnung nicht wiedergegebene bogenförmige Schlauchreserve zu einem Zapfventil am Schlauchende, das in einem etwa halbzylindrischen Magazin auf Abstand von den Energieführungsketten abgelegt ist.

Um eine bestimmte Energieführungskette 2 mit dem darin ge­ führten Kraftstoffschlauch 1 für einen Kopplungsvorgang aus dem Grundgestell 3 herauszuziehen und zu verriegeln, wird eine Längsverschiebung des Tankroboters zusammen mit dem Trä­ gergestell 9 und den daran befestigten Übernahmeschuhen 10 eingeleitet, bis die in den Fig. 6 und 7 wiedergegebene Posi­ tion eingenommen worden ist und sämtliche Übernahmeschuhe in die einzelnen Mitnahmen 4 eingeschoben worden sind.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält jeder Übernahmeschuh 10 einen ver­ tikal angeordneten Zylinder 11 einer pneumatischen Kolben- Zylinder-Einheit mit Näherungsschalter. Der Zylinder in dem­ jenigen Übernahmeschuh, welcher die je nach gewünschter Kraft­ stoffsorte vorgewählte Energieführungskette über die zuge­ hörige Mitnahme herausziehen soll, wird durch den Fahrer an einem auf der Tankinsel installierten Bedienterminal aktiviert und pneumatisch mit Druck beaufschlagt. Ein Stößel oder Kol­ ben 12 der pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit wird hier­ durch ausgestoßen und rastet in die vertikale Rastbohrung 8 in der Platte 7 ein mit der Folge, daß der Tankroboter über das Trägergestell 9 und den ausgewählten verriegelten Über­ nahmeschuh 10 mit der Energieführungskette 2 gekoppelt ist, welche den Schlauch für den gewünschten Kraftstoff ent­ hält. Alle anderen Übernahmeschuhe 10 bleiben unverriegelt und fahren leer aus dem Grundgestell 3 heraus. In den Fig. 1 und 8 ist die jeweils herausgezogene und verriegelte Energie­ führungskette in einer Zwischenstellung dargestellt, in der sie sich mit ihrer Schlaufe noch innerhalb des Grundgestells 3 befindet, was an dem am rechten Rand des Grundgestells er­ kennbaren Bogen des Außenumfangs angedeutet ist. Über diese Zwischenstellung hinaus läßt sich die herausgegriffene Energie­ führungskette so weit aus dem Grundgestell 3 herausziehen, wie dies die Befestigung der Kette an ihrem unteren Trum zu­ läßt und die Manipulation mit dem Tankrotober erforderlich macht.

Sollte die Schlauchreserve unter bestimmten Umständen auch dann nicht ausreichen, beispielsweise wenn besonders tief liegende Einfüllstutzen des Fahrzeugtanks zu befüllen sind, ist eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte pneu­ matische Lineareinheit vorgesehen, um mittels eines darin angebrachten Zylinders den Wellschlauch um eine bestimmte Länge aus der zugehörigen Energieführungskette herauszuziehen bzw. hineinzuführen. Hierdurch ergibt sich eine Anpassung der erforderlichen Schlauchlänge über ein aktives lineares Ver­ schieben der Kraftstoffleitung in der Energieführungskette.

Durch den Einsatz eines permeationsfreien Metall-Wellschlauches als Kraftstoffleitung läßt sich eine Torsion auf das drehbar gelagerte Zapfventil am Schlauchende weiterleiten.

Nach dem Betankungsvorgang wird gegebenenfalls über die zu­ sätzlich vorgesehene pneumatische Lineareinheit der Kraft­ stoffschlauch in die Energieführungskette zurückversetzt und sodann unter beibehaltener Verriegelung zwischen Über­ nahmeschuhe und Mitnahme die entsprechende Energieführungs­ kette in das Grundgestell 3 zurückversetzt, bis sie wieder die Position nach den Fig. 6 und 7 eingenommen hat.

Beim Zurückbringen der Energiekette in das Grundgestell dient ein Gleitprofil 13 dazu, die Energiekette 2 wieder in ihren ursprünglichen Radius zu zwingen, so daß auch relativ biegesteife Schläuche, etwa mit Druck beaufschlagte Schläuche, in den Energieketten transportiert werden können.

Wenn die Mitnahme 4 in ihre Halteposition gefahren ist, schnappen die Druckstücke 5 in den dafür vorgesehenen Sen­ kungen im Grundgestell 3 ein und halten zusammen mit den Führungsbolzen 6 die Mitnahme 4 im Grundgestell 3. Der Zylinder 11 im Übernahmeschuh 10 wird eingefahren und das Trägergestell 9 kann ohne Energiekette 2 zurückge­ fahren werden bzw. es können eine oder mehrere andere Ener­ gieketten 2 verriegelt und mitgenommen werden.

Der Übernahmeschuh 10 weist eine nach vorn abgeflachte Form auf, damit sich die Schlauchreserve nicht am Übernahmeschuh 10 verhaken kann, sondern nach oben weggedrückt wird.

Für den Fall eines Notausbetriebs des Tankroboters, wenn die­ ser beispielsweise über den softwaremäßigen Endschalter hinaus bis an einen hardwaremäßigen Anschlag fährt, wird die jeweils verriegelte Mitnahme 4 eine bestimmte Strecke über ihre nor­ male Halteposition hinausgeschoben. Für diesen Zweck sind im Grundgestell 3 Langlochführungen 14 für die Führungsbolzen 6 vorgesehen, so daß es nicht zu einer Beschädigung der Anlage kommen kann.

Damit insbesondere beim Betanken von Diesel-Kraftstoff mit einem Tankroboter das Zapfventil automatisch abschaltet, sobald mit Schaumbildung gerechnet werden muß, ist dem Durchflußmesser in jedem Kraftstoffschlauch ein Proportional-Magnetventil vor­ geschaltet. Dieses Proportional-Magnetventil reguliert nach einer für jeden Kraftfahrzeugtyp einmal festgelegten Eich­ kurve den Volumenstrom in Abhängigkeit von der Form des Kraft­ fahrzeugtanks.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Kopplung der Versorgungsleitungen zwischen einem zu betankenden Kraftfahrzeug und einem Tankroboter in einer automatischen Betankungsanlage, teilweise in Un­ terfluranordnung, gekennzeichnet durch mehrere parallel zueinander schlaufenförmig bewegbare Energieführungsketten (2) zur Aufnahme jeweils eines einer bestimmten Kraftstoff­ sorte zugeordneten Kraftstoffschlauches (1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffschlauch (1) in der Energieführungskette (2) über Rollen- oder Gleitelemente geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung eines permeationsfreien Metall-Wellschlauches als Kraftstoffleitung innerhalb einer Energieführungskette (2).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieführungsketten (2) in vertikal verlaufenden Schlaufen in einem Grundgestell einführbar sind und die je nach benötigter Kraftstoffsorte positionierte Kette (2) einzeln mittels eines in Einführrichtung verfahrbaren, an einem Tankroboter befestigten Trägergestell (9) nach einem Verriegeln herausziehbar bzw. zurückverlegbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Trum der Kette (2) endseitig eine Mitnahme (4) trägt, in die das Trägergestell (9) einführbar ist und über die die ausgewählte Kette (2) nach dem Verrie­ geln herausziehbar oder zurückfahrbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme (4) jeder Kette (2) im entkuppelten Zu­ stand innerhalb des Grundgestells (3) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme (4) im Grundgestell (3) durch je zwei Druckstücke (5) gehalten und durch Führungsbolzen (6) positioniert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mitnahme (4) aus zwei Platten besteht, die U-för­ mig miteinander verbunden sind und zwischen denen sich eine horizontale Platte (7) erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Platte (7) eine vertikale Rastbohrung (8) für einen Verriegelungsbolzen aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergestell (9) frontseitig mehrere in Einführ­ richtung weisende Übernahmeschuhe (10) mit jeweils einer Kolben-Zylinder-Einheit aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben oder Stößel (12) jedes Zylinders (11) einer Kolben-Zylinder-Einheit als Verriegelungsbolzen zum Ein­ rasten in die vertikale Rastbohrung (8) dient.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit hydraulisch betätigbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit pneumatisch betätigbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Übernahmeschuh (10) eine schräg verlaufende Abweis­ fläche für die herabhängende Schlauchreserve aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kraftstoffschlauch (1) ein Durchflußmesser zuge­ ordnet ist und jedem Durchflußmesser ein Proportional- Magnetventil zur Regulierung des Volumenstroms bzw. der Durchflußgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Form des Fahrzeugtanks vorgeschaltet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportional-Magnetventil sensorgesteuert ist.