DE19729267A1 - Abdichtvorrichtung für eine Befüllöffnung und Verfahren zu deren Steuerung - Google Patents
Abdichtvorrichtung für eine Befüllöffnung und Verfahren zu deren SteuerungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtvorrichtung für eine Befüllöffnung, insbeson
dere zum Abdichten gegen das Entweichen von Kraftstoffdämpfen beim Betanken von
stationären oder mobilen Vorratsbehältern, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Patentanspruchs 1, und auf ein Verfahren zu deren Steuerung.
Es ist bekannt, das Entweichen von Kraftstoffdämpfen aus der Befüllöffnung des Behäl
ters (Zulaufrohr oder Tankstutzen) beim Betanken von Kraftfahrzeugen durch mecha
nisch wirkende Dichtanordnungen zu verhindern. Es gibt unterschiedliche Ausführungs
formen.
Die Dichtung kann an der Befüllvorrichtung (oft als Zapfpistole bezeichnet) befestigt sein,
wobei es Probleme mit der Anpassung an die typspezifische Umgebung der Tankstutzen
mündung gibt. Solche Anordnungen sind insbesondere im Zusammenhang mit einer akti
ven Schadstoffabsaugung an Tankstellen bekannt.
Man kann die Dichtung aber auch im Zulaufrohr selbst anordnen (z. B. gemäß EP 0 484 642 A1).
Bei zunehmender Befüllung und ansteigendem Tankinnendruck entweichende
Dämpfe werden nicht im Gegenstrom durch den Zulauf, sondern durch einen Filter, ins
besondere einen Aktivkohlefilter nach außen geführt, der die Kraftstoffanteile zurückhält.
Mitunter sind aber scharfe Kanten an den Zapfpistolen oder werden letztere unvorsichtig
eingeführt, so daß eine statische stutzenseitige Dichtung zerstörungsanfällig ist.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Problem durch strömungstechnische Maßnah
men zu lösen (sog. liquid-seal-Technik), indem in einem Zulaufrohr mit entsprechend ge
formtem Querschnittsverlauf während des Befüllens durch einströmenden Kraftstoff eine
Saugströmung erzeugt wird. Das dabei aufgebaute Druckgefälle soll ohne eigentliche
Dichtungen das Austreten von Gasen verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß derar
tige Anordnungen aufwendig und teuer sind, weil sie an jede individuelle Tanksystem-
Ausführung sorgfältig angepaßt werden müssen, und daß ggf. das ordnungsgemäße
Befüllen des Behälters erschwert oder zumindest verlangsamt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und gegen Beschädigungen
weniger anfällige Abdichtvorrichtung für eine derartige Befüllöffnung sowie ein Verfahren
zu deren Steuerung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent
anspruchs 1 bzw. des nebengeordneten Verfahrensanspruchs gelöst.
Die Abdichtvorrichtung umfaßt demnach eine aktiv steuerbare Dichtung innerhalb der Be
füllöffnung bzw. des Tankstutzens, die nur im Bedarfsfall, d. h. bei eingeführter Befüllvor
richtung und/oder erhöhtem Behälterinnendruck, in ihre Wirk- oder Dichtstellung gesteu
ert wird und sich sonst in einer inaktiven Ruhestellung -oder Ein-/Ausführstellung- befin
det, in der sie vor Beschädigungen sicher ist.
Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegen
stands an.
Der Beginn und das Ende des Befüllvorgangs werden vorzugsweise über geeignete
Schaltelemente im Bereich der Befüllöffnung selbsttätig erkannt. Eine Steuereinheit emp
fängt und koordiniert die verschiedenen Schaltsignale und steuert nach deren Maßgabe
die aktive Dichtung an. Beim Abnehmen des Deckels der Befüllöffnung kann die aktive
Dichtung nach einer Weiterbildung zunächst selbsttätig in eine definierte Ruhestellung ge
bracht werden, in der sie gegen einen vorzeitigen Kontakt mit der Zapfpistole geschützt
ist. Dieser Vorgang wird bevorzugt durch ein erstes Schaltelement erkannt und per Signal
an die Steuereinheit weitergeleitet.
Die Anwesenheit der Befüllvorrichtung in der Befüllungsstellung kann von einem zweiten
Schaltelement (elektromechanischer Schalter, berührungsloser Sensor) erfaßt werden,
das z. B. einer sogenannten Bleifreiklappe zugeordnet sein kann. Diese wird bekanntlich
von der Befüllvorrichtung beim vollständigen Einführen geöffnet. Auch dieses Schaltele
ment ist an die Steuereinheit angeschlossen. Sein Schaltsignal bei oder nach dem Ein
führen der Befüllvorrichtung -oder auch des Einfüllrohres eines Kanisters- führt zur Akti
vierung der aktiven Dichtung.
Während der Kraftstoff nun einströmt, steigt der Innendruck im Gasraum des Behälters
oberhalb der Kraftstoffoberfläche gegenüber dem Ruhezustand an. Überschüssige Gase
werden jetzt durch den Aktivkohlefilter gedrückt. Während dieser Zeit bleibt die aktive
Dichtung in ihrer Dichtstellung. Vorzugsweise sieht man einen Innendruck- oder Diffe
renzdruck-Sensor im Behälter vor, der an die Steuereinheit angeschlossen ist und dieser
ein in Abhängigkeit vom Behälter-Innendruck oder von der Gasabströmung veränder
liches Signal zuführt.
Bekanntlich muß der Behälter während der Kraftstoffentnahme belüftet werden, damit
diese nicht durch Entstehen von Unterdruck gestört wird. Einerseits kann mit dem Innen- oder
Differenzdruck-Signal von dieser Belüftung auf eine Entlüftung des Behälters wäh
rend des Befüllens umgeschaltet werden. Dazu wird man ein schaltbares Ventil z. B. in
3/2-Wege-Ausführung vorsehen.
Während des Befüllens des Behälters kann das vom Normalzustand verschiedene Innen- oder
Differenzdruck-Signal auch eine redundante Ansteuerung der aktiven Dichtstellung
bewirken.
Eine weitere Option zur redundanten Ansteuerung der aktiven Dichtstellung kann man
durch Auswerten des Anstiegs des Behälter-Füllstands erhalten. Bekanntlich verfügen
übliche Kraftstoffbehälter über einen meist elektrischen Füllstandsanzeiger, dessen
Signal sich proportional zum Anstieg des Flüssigkeitsspiegels ändert. In herkömmlichen
Fahrzeugen ist diese Einrichtung nach Abschalten des Hauptschalters und damit norma
lerweise während des Auftankens inaktiv. Liefert sie nun nach entsprechender Modifika
tion ein Signal "Füllstand steigt" an die Steuereinheit, so kann auch dieses unabhängig
von oder redundant zu den vorstehenden Steueroptionen das Aktivieren der aktiven Dich
tung herbeiführen, weil es sich ähnlich wie der Innendruckverlauf verhält (eine signifikante
Druckänderung gegenüber dem Normalniveau geht mit rasch ansteigendem Füllstand
einher).
Wird die Befüllung hingegen beendet, so fällt der Innendruck über die Belüftungswege
bzw. den Aktivkohlefilter wieder auf den Atmosphärendruck ab bzw. verschwindet ein
Differenzdruck im Ausströmkanal. Das Ausgangssignal des Innendruck-Sensors erfährt
dadurch eine signifikante Abwärts-Änderung, während der Anstieg des Füllstandssignals
zum Stillstand kommt.
Unterhalb einer bestimmten Signalschwelle wird daraus ein Steuersignal an die aktive
Dichtung abgeleitet, wieder in ihre definierte Ruhestellung zurückzukehren. Die Befüllvor
richtung bzw. das Einfüllrohr kann jetzt wieder aus der Befüllöffnung gezogen werden, der
Deckel wird wieder aufgesetzt.
Besagte Signalschwelle ist so zu definieren, daß im Moment der Freigabe der Befüllvor
richtung oder des Einfüllrohrs durch die aktive Dichtung kein oder allenfalls noch ein ganz
geringer überdruckbedingter Gasausstoß zu erwarten ist. Man wird hier einen Kompromiß
für die Zeitspanne zwischen dem Ende der Befüllung und der Freigabe der Befüllvorrich
tung suchen, damit die Benutzer nicht unzuträglich lange warten müssen und womöglich
die Dichtung durch vorzeitiges Herausziehen beschädigen.
Man kann alternativ oder redundant auch das Ende der Aufwärtsänderung des Füll
standssignals oder das Verschwinden des Differenzdruck-Signals der Gasabströmung
zum Ausschalten der aktiven Dichtung ausnutzen.
Letztere besteht in einer besonders bevorzugten und einfachen Bauform aus mindestens
einem vorzugsweise pneumatisch aufblasbaren Schlauch, der ringförmig im inneren Mün
dungswandbereich der Befüllöffnung angeordnet ist und sich im aufgeblasenen, aktiven
Zustand an die Befüllvorrichtung anlegt. Über den Dichtungseffekt hinaus bewirkt diese
Bauform auch eine zumindest kraftschlüssige Festlegung der Befüllvorrichtung in axialer
Richtung, also gegen unabsichtliches Herausziehen oder -fallen.
Eine pneumatische Dichtung dieser Bauart kann mittels einer elektrischen Bidruckpumpe
betätigt werden. Derartige Pumpen sind in vielen Fahrzeugen ohnehin als Bestandteil z. B.
einer pneumatischen Zentralverriegelungsanlage vorgesehen. Wenn die Dichtung
federnd bzw. (eigen-)elastisch in ihre Ruhestellung vorgespannt ist, genügt zu ihrer Akti
vierung auch eine Überdruckpumpe. Natürlich könnte man in einer entsprechenden Um
gebung auch einen Flüssigkeitsdruck in der Dichtung aufbauen.
Man könnte die Haltefunktion der aktiven Dichtung noch durch eine mechanische Verrie
gelung der Befüllvorrichtung als weitere Option ergänzen, wenn diese z. B. nahe ihrer
Mündung ein Widerlager hat, das von einem Riegel oder dgl. hintergreifbar ist. Damit
kann ein vorzeitiges Herausziehen oder -fallen der Befüllvorrichtung vollends verhindert
und das Risiko einer Beschädigung der Dichtung minimiert werden. Auch dieser Riegel
wird selbsttätig eingeschoben bzw. rückgestellt, z. B. ebenfalls mittels der Bidruckpumpe.
Die Bestimmung des Befüllungsgrads des Behälters verbleibt indessen beim Benutzer,
denn die Befüllvorrichtung wird, wie schon erwähnt, freigegeben, sobald der Füllstand des
Behälters nicht mehr ansteigt und/oder dessen Innendruck wieder auf Normalniveau
abfällt. Jede Befüllung kann willentlich jederzeit unterbrochen und die Befüllvorrichtung
wieder herausgezogen werden. Bei Bedarf kann man eine zusätzliche Freigabemöglich
keit für die Dichtung (Schalter oder Ventil in Tankstutzennähe) vorsehen.
Mit der hier offenbarten selbsttätigen Steuerung wird lediglich vermieden, daß Benutzer
irgendwelche bewußten Abdichtungs-Maßnahmen treffen müssen. Es bedarf nur der üb
lichen Sorgfalt beim Einführen der Befüllvorrichtung.
Man kann auch einen zusätzlichen mechanischen Schutz für die in Ruhestellung befind
liche Dichtung vorsehen. Diese kann z. B. hinter/unter einem Kragen angeordnet wer
den, der hinreihend weit ist, um die Befüllvorrichtung durchzuführen. Sie kann aber ggf.
auch in einer umlaufenden Profilerweiterung des Zulaufrohrs angeordnet sein, über deren
Innenumfang sie nur in der aktiven Dichtstellung herausgelangt. Die aktive Dichtung kann
man stromauf oder - hinreichend weit, um gegenseitige Kollisionen zu vermeiden - stromab
der Bleifreiklappe anordnen, wobei letztere im zweiten Fall selbst die erwähnte Schutzein
richtung bilden kann. Bei einer solchen Ausführung kann man ggf. sogar auf das aktive
Rückführen der Dichtung in Ruhestellung vor dem Einführen der Befüllvorrichtung
verzichten.
Die Funktionsweise und weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung
sowie die Beschreibung des zugehörigen Steuerverfahrens gehen aus der Zeichnung von
Ausführungsbeispielen und deren sich im folgenden anschließender eingehender
Beschreibung hervor.
Es zeigen in vereinfachter Darstellung
Fig. 1 eine Kraftstoffbehälteranordnung in einem Fahrzeug mit einer schemati
schen Gesamtdarstellung der Abdichtvorrichtung und deren Steuerung,
Fig. 2 mehrere Phasen der Stellung der Abdichtvorrichtung während des
Befüllvorgangs,
Fig. 3 eine Bauvariante der aktiven Dichtung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Kraftstoffbehälter-System einen hier teilweise gefüllten Behälter
oder Tank 1 und ein Zulaufrohr (einen Tankstutzen) 2 mit einer Befüllöffnung 3. Der im
Gasraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 4 herrschende Innendruck des Behälters 1
hat normalerweise Atmosphärenniveau, weil dieser Gasraum über eine Leitung 5L und
eine Betriebsbelüftung 5 sowie einen Aktivkohlefilter 6 mit der Umgebungsluft verbunden
ist.
Zum Erfassen von Innen- und/oder Differenzdruck-Änderungen im Behälter 1 ist hier ein
Drucksensor 7 vorgesehen. Dessen abhängig vom Innendruck veränderliches elektri
sches Ausgangssignal wird über eine punktiert gezeichnete Leitung 8 einer Steuereinheit
9 zugeführt. Letztere ist insbesondere zur Steuerung der aktiven Abdichtvorrichtung der
Befüllöffnung vorgesehen. Sie kann dazu als eigener Baustein vorgesehen werden oder
auch eine bevorzugt modulare Komponente der heutzutage meist ohnehin in Kraftfahr
zeugen vorgesehenen (elektronischen) Zentralsteuereinheit sein.
Im Bereich der Befüllöffnung 3 ist nun ein weiteres Schaltelement 10 vorgesehen, das ein
Signal in Abhängigkeit von der Stellung eines Behälter- bzw. Tankdeckels erzeugt und
ebenfalls über eine punktiert gezeichnete Leitung an die Steuereinheit 9 angeschlossen
ist. Stromab dieses Schaltelements 10 ist im Zulaufrohr 2 ein weiteres Schaltelement 11
vorgesehen, das das Einführen einer Befüllvorrichtung 12 in das Zulaufrohr 2 zu erfassen
hat. Auch dessen Ausgangssignal wird über eine punktiert gezeichnete Leitung der
Steuereinheit 9 zugeführt.
Die Schaltelemente 10 und 11 können als elektromechanische Kontaktschalter ausge
führt sein, die mit dem Tankdeckel bzw. der hier angedeuteten "Bleifreiklappe" 13 zusam
menwirken. Sie können aber auch als Bauformen von berührungslos wirkenden Sensoren
(Induktiv-, Kapazitiv-, Infrarot-Schalter) oder in sonst zum geschilderten Zweck geeigneter
Bauweise ausgeführt sein. Insbesondere könnte man sie auch zu einer Baueinheit
zusammenfassen anstelle der hier der Deutlichkeit halber gezeigten separaten
Anordnung.
Für das hier darzustellende Ausführungsbeispiel ist an einen Ausgang 14 der Steuerein
heit 9 eine elektrische Bidruckpumpe 15 angeschlossen. An ihrem pneumatischen An
schluß 16 erzeugt diese wechselweise Über- oder Unterdruck (bezeichnet mit P+/-). Im
Zulaufrohr 2 ist nun eine ringförmig an dessen Innenwand anliegende aktive Dichtung 17
vorgesehen, die bevorzugt als aufblasbarer gummielastischer Schlauch aus einem kraft
stoffbeständigen, mechanisch widerstandsfähigen Material ausgeführt sein kann. Der
Innenraum der Dichtung 17 ist an den Anschluß 16 der Bidruckpumpe 15 angeschlossen.
Schließlich ist noch ein - hier pneumatisch - schaltbares Umschaltventil 18 (funktional ein
3/2-Wege-Ventil) dem Anschluß der Bidruckpumpe 15 parallel zur Dichtung 17 nach
geschaltet.
Das Ventil 18 hat während des Befüllvorgangs die Belüftung 5 des Behälters abzuschal
ten und dessen Innenraum bzw. Gasraum mit dem Aktivkohlefilter 6 zu verbinden.
Man kann das Ventil 18 auch als direkt elektrisch von der Steuereinheit 9 aktivierbares
bzw. umschaltbares Elektromagnetventil ausführen. Jedenfalls ist es bevorzugt selbst
rückstellend auszuführen, so daß in seiner Ruhestellung die Betriebsbelüftung des Behäl
ters 1 eingeschaltet ist.
Als weitere Variante kann man zwischen den pneumatischen Ausgang 16 der Bidruck
pumpe 15 und die Dichtung 17 ein aufsteuerbares Druckhalteventil (nicht dargestellt)
schalten, damit die Pumpe 15 nicht während der gesamten Befülldauer laufen und den
Druck in der Dichtung halten muß.
Zum Ende der Befüllung muß dieses Druckhalteventil z. B. durch Unterdruck von der Bi
druckpumpe oder durch einen elektrischen Impuls von der Steuereinheit aufsteuerbar
sein, damit die aktive Dichtung 17 bestimmungsgemäß gelöst werden kann.
Durch eine nicht näher dargestellte dichtungsnahe Entlüftung des Zulaufrohrs 2 (rückge
führt in den Tank bzw. den Aktivkohlefilter) wird sichergestellt, daß der Flüssigkeitsspiegel
darin aufsteigen und die automatische Abschaltung der Zapfpistole ansprechen kann.
Zur Funktion und Steuerung dieser Abdichtvorrichtung wird nun auf die Phasendarstel
lung der Fig. 2 Bezug genommen.
Phase a) zeigt den Moment nach dem Öffnen des Zulaufrohrs bzw. Abnehmen des Tank
deckels. Das Schaltelement 10 hat diesen Vorgang per Signal an die Steuereinheit 9 ge
leitet. Diese schaltet die Bidruckpumpe 15 zur Unterdruckerzeugung ein. Die aktive Dich
tung 17 wird durch den Unterdruck, angedeutet durch einen von der Dichtung wegweisen
den Pfeil und P-, evakuiert und weitgehend aus dem Lichtraum im Zulaufrohr herausge
halten. Danach kann die Befüllvorrichtung unbehindert eingeführt werden, während die
Dichtung vor Beschädigung bestmöglich geschützt bleibt.
In der anschließenden "aktiven" Phase b) ist die Befüllvorrichtung 12 bereits eingeführt
und hat die Bleifreiklappe 13 geöffnet. Dieser Vorgang wird von dem Schaltelement 11
erfaßt und per Signal an die Steuereinheit 9 weitergeleitet. Diese schaltet die Bidruck
pumpe 15 zur Überdruckerzeugung um, worauf die aktive Dichtung 17 mit Luft gefüllt wird-
angedeutet durch einen zu ihr hin zeigenden Pfeil und P+ -, sich ausdehnt und den Ring
spalt zwischen der Innenwand des Zulaufrohrs 2 und der Mantelfläche der Befüllvorrich
tung 12 dichtend ausfüllt.
Gleichzeitig wird durch Aktivierung des Umschaltventils 18 der Aktivkohlefilter 6 mit dem
Gasraum des Behälters 1 verbunden. Beginnt nun der Befüllvorgang, so steigt der Flüs
sigkeitsspiegel 4 an. Der Behälter-Innendruck steigt infolge der Drosselwirkung des Filters
an. Das wird vom Drucksensor 7 erfaßt und per Signal der Steuereinheit 9 zugeführt.
Diese kann den erhöhten Druckpegel z. B. temporär speichern und ihn dann mit dem
aktuellen Sensor-Ausgangswert ständig vergleichen. Man kann auch die ansteigende
Schaltflanke des Sensorsignals direkt auswerten. Die aktive Phase b) mit anliegender
Dichtung hält so lange an, bis der Drucksensor 7 einen deutlichen Abfall des Innendrucks
bzw. des Differenzdrucks erfaßt.
Die Steuereinheit 9 wertet den abgefallenen Druckwert bzw. die negative Schaltflanke
des Sensorsignals dahingehend aus, daß der Befüllvorgang beendet wurde. Man wird
Schaltschwellen für die Druckwerte definieren, damit ein vorübergehendes Aussetzen des
Befüllvorgangs (z. B. durch vorzeitiges selbsttätiges Abschalten der Befüllvorrichtung)
nicht zur unverzüglichen Freigabe der Befüllvorrichtung bzw. Rückführung/Entleerung
der Dichtung führt. Die Druckänderungen im Behälter verlaufen wegen der Drosselwir
kung des Filters 6 und der guten Abdichtung am Zulaufrohr relativ sanft, so daß eine zu
verlässige Funktionsweise der Drucksteuerung zu erwarten ist.
Ist mit dem Ende der Befüllung der Innendruck wieder auf Atmosphärenniveau bzw. unter
eine vorbestimmte Druckschwelle abgefallen, so aktiviert die Steuereinheit 9 infolge der
Signaländerung des Drucksensors 7 gemäß Phase c) wieder die Bidruckpumpe 15 zur
Erzeugung von Unterdruck (P-, auswärts weisender Pfeil). Gleichzeitig wird das Um
schaltventil 18 wieder in seine Ruhe- oder Grundstellung gebracht, in der der Gasraum
des Behälters 1 mit der Außenluft über die Belüftung 5 kommuniziert.
Ist das vorerwähnte Druckhalteventil vorhanden, so muß dieses natürlich aufgesteuert
werden, bevor der Innendruck der Dichtung 17 abgebaut und die Befüllvorrichtung 12
herausgezogen werden kann.
Abweichend von der bisher erörterten Ausführung kann man anstelle des (Absolut-)
Innendrucksensors auch eine Druckdifferenz-Messung zur Steuerung der Dichtung benut
zen. Durch den einströmenden Kraftstoff wird, wie erwähnt, Luft aus dem Tank verdrängt.
Diese Ausströmung kann an einer Blende 5B in der Leitung 5L oder auch direkt am Aktiv
kohlefilter einen Differenzdruck (hier erfaßbar über die Anschlüsse 7A und 7B des Sen
sors 7) erzeugen. Das entsprechende Signal des Sensors kann als Haltesignal für die
Dichtung ausgewertet werden. Verschwindet der Differenzdruck zum Abschluß des
Befüllvorgangs, so wird ggf. mit geringfügiger Verzögerung die Dichtung in ihre Ruhe
stellung zurückgestellt.
Auf die aktive Evakuierung bzw. Rückführung der Dichtung 17 kann man ggf. verzichten,
wenn diese in ihre Ruhestellung vorgespannt ist und beim Aussetzen des Lieferdrucks
der Pumpe selbsttätig in ihre Ruhestellung zurückkehrt bzw. zusammenfällt. Bei einem
dickwandigen Schlauchmaterial, das im Hinblick auf seine mechanische Widerstands
fähigkeit ohnehin zu bevorzugen ist, kann man eine entsprechende Vorspannung durch
Eigenelastizität bzw. innere Vorspannung herbeiführen.
Abschließend sei angemerkt, daß eines der Schaltelemente 10 oder 11 oder auch beide
hierarchisch als Hauptschalter für die Aktivierung der aktiven Teile der Abdichtvorrichtung
anzuordnen sind, so daß z. B. bei geschlossenem Tankdeckel die ganze Anlage passiv
geschaltet ist und unnötige Ansteuerungen der Dichtung praktisch ausgeschlossen wer
den können.
Fig. 3 zeigt schließlich eine Ausführungsvariante der Dichtung 17 als Doppel- oder
Tandemschlauch, bei der zwei Schläuche mit Abstand voneinander an der Innenwand
des Zulaufrohrs angeordnet sind. Die Darstellung entspricht der aktiven Phase b) in Fig. 2.
Mit dieser Lösung wird ein noch besserer mechanischer Halt und eine stärkere
Dichtwirkung erzielt.
Wenn auch die Erfindung hier anhand der Gegebenheiten in Kraftfahrzeugen erörtert
wurde, so kann der Gegenstand doch selbstverständlich auch beim Befüllen von statio
nären Behältern von einem Tankfahrzeug aus angewendet werden.
Claims (22)
1. Abdichtvorrichtung für eine Befüllöffnung (2), insbesondere zu deren
Abdichten gegen das Entweichen von Kraftstoffdämpfen beim Befüllen eines
stationären oder mobilen Vorratsbehälters (1), bei der eine Dichtung (17) im
Bereich der Befüllöffnung (2) selbst angeordnet ist und sich in Dichtstellung an
einen in die Befüllöffnung eingeführten Gegenstand, insbesondere eine Befüll
vorrichtung (12), anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (17) mittels
einer Steuereinheit (9) selbsttätig zwischen einer inaktiven Ruhestellung und einer
aktiven Dichtstellung hin und her steuerbar ist.
2. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bereich der Befüllöffnung (3) mindestens ein an die Steuereinheit (9) angeschlos
senes Schaltelement (10, 11) zum Erkennen des Befüllvorgangs und Erzeugung
eines entsprechenden Schaltsignals vorgesehen ist.
3. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bereich der Befüllöffnung (3) ein Schaltelement (10) zum Erkennen des Öffnens
der Befüllöffnung (3) vorgesehen ist.
4. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich der Befüllöffnung (3) ein Schaltelement (11) zum Erkennen des Ein
führens der Befüllvorrichtung (12) vorgesehen ist.
5. Abdichtungsvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Schaltelemente (10, 11) zu einer Baueinheit
zusammengefaßt sind.
6. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein den Innendruck des Behälters (1) oberhalb des Flüssig
keitsspiegels (4) erfassender Drucksensor (7) vorgesehen und zur Steuerung der
Dichtung (17) an die Steuereinheit (9) angeschlossen ist.
7. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein einen durch eine Gasabströmung aus dem Behälter (1)
erzeugten Differenzdruck über zwei Anschlüsse (7A, 7B) erfassender Sensor (7)
vorgesehen und zur Steuerung der Dichtung (17) an die Steuereinheit (9) ange
schlossen ist.
8. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein den Flüssigkeitsspiegels (4) im Behälter (1) erfassender
Füllstandssensor vorgesehen und zur Steuerung der Dichtung (17) an die
Steuereinheit (9) angeschlossen ist.
9. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtung (17) als mindestens ein aufblasbarer Schlauch
ausgebildet und ringförmig im Bereich der Mündung der Befüllöffnung (2) an
deren Innenwand angeordnet ist.
10. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in
Tandemanordnung liegende Schläuche die Dichtung (17) bilden.
11. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (17) durch innere Vorspannung selbsttätig in ihre Ruhestellung
stellbar ist.
12. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der Befüllöffnung (3) eine mechanische Schutz
einrichtung für die Dichtung (17) vorgesehen ist, wobei letztere in Ruhestellung
hinter den Innenumfang der Schutzeinrichtung zurückziehbar ist.
13. Abdichtvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schutzeinrichtung durch einen stromauf der Dichtung angeordneten umlaufenden
Kragen mit einer zum Durchführen der Befüllvorrichtung hinreichenden Öffnungs
weite gebildet ist.
14. Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine zusätzliche mechanische Verriegelung vorgesehen ist,
die mit einem an der Befüllvorrichtung vorgesehenen Widerlager korrespondiert
und dieses während der Dauer der Aktivierung der Dichtung (17) formschlüssig
festlegt.
15. Verfahren zum Steuern einer Abdichtvorrichtung, welche eine Steuereinheit
und mindestens ein an diese angeschlossenes Schaltelement zum Erkennen
eines Befüllvorgangs an einem Behälter umfaßt sowie eine aktive, nach Maßgabe
von Signalen des mindestens einen Schaltelements zwischen einer inaktiven
Ruhestellung und einer aktiven Wirk- oder Dichtstellung hin und her steuerbare
Dichtung, insbesondere zum Steuern einer Abdichtvorrichtung nach einem oder
mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit die aktive Dich
tung nach durch Schaltsignale erfaßtem Öffnen der Befüllöffnung und vollständi
gem Einführen einer Befüllvorrichtung in ihre aktive Dichtstellung steuert.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
- - beim Öffnen der Befüllöffnung ein erstes Schaltsignal erzeugt und die aktive Dichtung mittels der Steuereinheit in ihre Ruhestellung gesteuert wird,
- - bei oder nach dem Einführen der Befüllvorrichtung in die Befüllöffnung ein weiteres Schaltsignal erzeugt wird und die aktive Dichtung mittels der Steuereinheit in ihre aktive Dichtstellung gesteuert wird,
- - beim Abfall eines im Behälter während des Befüllens herrschenden erhöhten Innendrucks unter einen vorbestimmten Schwellwert und/oder nach Ende des Anstiegs des Flüssigkeitsstands und/oder nach Verschwinden eines durch Gasabströmung erzeugten Differenzdrucks ein weiteres Signal erzeugt wird, welches die Steuereinheit zum Rückstellen der aktiven Dichtung in ihre Ruhestellung veranlaßt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß von
der Steuereinheit während der Dauer der Dichtstellung der aktiven Dichtung ein
Umschaltventil angesteuert wird, welches den Gasraum des Behälters von einer
Betriebsbelüftung abschließt und an eine Entlüftung mit Filterung der abgeführten
Luft anschließt.
18. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Dichtstellung der als mindestens ein
aufblasbarer Schlauch ausgeführten Dichtung eine zumindest Überdruck liefernde
Pumpe angesteuert wird.
19. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Rückstellen der Dichtung in ihre Ruhestellung vor
Entnahme der Befüllvorrichtung ein eine Druckänderung im Gasraum des
Behälters anzeigendes Signal in der Steuereinheit ausgewertet wird.
20. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Rückstellen der Dichtung ein Abfall eines Innendrucks unter einen vor
bestimmten, geringfügig oberhalb des Atmosphärendrucks liegenden Schwellwert
ausgewertet wird.
21. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Rückstellen der Dichtung in ihre Ruhestellung das
Verschwinden eines Signals eines an die Steuereinheit angeschlossenen
Differenzdrucksensors ausgewertet wird.
22. Verfahren nach einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Rückstellen der Dichtung in ihre Ruhestellung der
Übergang eines Signals eines an die Steuereinheit angeschlossenen Füllstands
sensors von einem Anstieg zum Stillstand ausgewertet wird.
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