DE2035985A1

DE2035985A1 - Nozzle

Info

Publication number: DE2035985A1
Application number: DE19702035985
Authority: DE
Inventors: Media Del Hansel William Bray (V St A)
Original assignee: Sun Oil Co
Current assignee: Sunoco Inc
Priority date: 1969-07-22
Filing date: 1970-07-20
Publication date: 1971-02-04
Also published as: JPS4933364B1; GB1312526A; US3566928A; NL7010864A; FR2055334A5; CA920557A; BE753724A

Description

Sun Oil Company München, den 21. Juli 1970Sun Oil Company Munich, July 21, 1970

1608 Walnut Street .1608 Walnut Street.

Philadelphia, Pennsylvania, USAPhiladelphia, Pennsylvania, USA

Unsere Akte: DA-3966 .■'..Our file: DA-3966. ■ '..

Priorität: USA, 22. Juli Ι9β9, ffr. 843 719Priority: USA, July 22nd Ι9β9, ff. 843 719

ZAPiVEHIHZAPiVEHIH

Die Erfindung betrifft ein Zapfventil bzw. eine Zapf düse, beispielsweise der Art, wie sie an Tankstellen zur Abgabe flüssiger Brennstoffe in Motorfahrzeuge, wie Automobile, benutzt werden, sowie eine Dampfdichtung hierfür. ™The invention relates to a nozzle or a dispensing nozzle, for example of the type that is used at gas stations for dispensing liquids Fuels are used in motor vehicles such as automobiles, and a vapor seal therefor. ™

Wird flüssiger Kohlenwasserstoff-Brennstoff (beispielsweise Benzin) in den Brennstofftank eines Motorfahrzeuges gefüllt, so entweiohen Dämpfe aus dem Tank. Diese entweichenden Dämpfe enthalten Kohlenwasserstoffe, und zwar etwa in Höhe von 0,2 % des abgegebenen Brennstoffes, läßt man diese Dämpfe in die Umgebungsluft entweiohen, so tragen'die darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe zur Luftverschmutzung bei. Da diese Dämpfe brennbare Bestandteile enthalten, entsteht durch sie Feuergefahr. When liquid hydrocarbon fuel (for example gasoline) is filled into the fuel tank of a motor vehicle, vapors escape from the tank. These escaping vapors contain hydrocarbons, about 0.2 % of the fuel emitted. If these vapors are allowed to escape into the ambient air, the hydrocarbons contained therein contribute to air pollution. Since these vapors contain flammable components, they create a fire hazard.

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Es wurde "bereits eine Konstruktion vorgeschlagen, um zwischen einem Benzinzapfventil und einem Brennstofftank eine dampfdichte Dichtung zu schaffen und die durch den Brennstoffeintritt aus dem Tank entweichenden Dämpfe zu sammeln. Dieser Aufbau arbeitet Jedoch als sogenanntes "Dichtftillsystem"* und besitzt, mechanische Einrichtungen, die dazu dienen, das Ventil in das Füllrohr des Tanks zu klemmen und eine Kraft auf die Dichtung auszuüben. Der Aufbau besitzt einen Dichtungs-LösemeohanismuSj sowie ferner eine automatische Brennstoffunterbrechung, die auf einen Druckanstieg anspricht. Der Aufbau weist eine Düse unüb-Iichor Konstruktion auf, bei der der innere Klemmechanismus einen integralen Teil desselben bildet ₉ so daß sämtliche zur Zeit vorhandenen Düsen bzw. Ventile durch dieses Ventil unterschiedlicher Bauart ersetzt werden müßten» Hinzu kommt, daß manche Füllrohre für diesen besonderen Klemmechanismus über« haupt nicht geeignet sind. Bei solchen fUllrohren muß das automatische Ventil durch eine.Bedienungsperson gehalten werden, was unerwünscht ist. '■]A construction has already been proposed to create a vapor-tight seal between a gasoline nozzle and a fuel tank and to collect the vapors escaping from the tank through the fuel inlet. However, this construction works as a so-called "sealing system" * and has mechanical devices that serve to clamp the valve in the fill pipe of the tank and exert a force on the seal. The assembly has a seal release mechanism and also has an automatic fuel cut-off which is responsive to a pressure increase. in which the inner clamping mechanism forms an integral part of the same ₉ so that all the nozzles or valves presently available would have to be replaced by this valve of different design. In addition, some filling tubes are not at all suitable for this particular clamping mechanism must the automatic V entil be held by an operator, which is undesirable. '■]

Erfindungsgemäß werden die beim Einfüllen von flüssigem Brennstoff in einen Brennstofftank aus diesem entweichenden Dämpfe mittels eines flexiblen Faltenbalgs aufgefangen* der das Ventil umgibt und dessen eines Ende am Füllrohr des Brennstofftanks dichtend angebracht ist. 'According to the invention, when filling liquid fuel The vapors escaping from this are captured in a fuel tank by means of flexible bellows * which the valve surrounds and one end to the filler pipe of the fuel tank is attached sealingly. '

Er ftndungsgemäß besitzt ein flexibler Faltenbalg^ der ein Zapfventil üblicher Bauart umgibt, an seinem unteren Ende eine ringförmige magnetische Diohtungseinriohtungj, die am oberen Ende des Füllrohrs, in dai^Ventil eingesetzt wird, eine flache Dichtungsfläche bilden kann. Das obere Ende des Faltenbalgs liegt dicht an der äußeren Oberfläohe des Ventils as« Dieses Ende des Faltenbalgs besitzt ein rohrförmiges Ansohluiäs-tüök, äuroh das die im Faltenbalg aufgefangenen Dämpfe zu einer geeigneten Stelle atr~ geleitet werden können. 'According to the invention, it has a flexible bellows which surrounds a nozzle of conventional design, at its lower end an annular magnetic Diohtungseinriohtungj, which at the upper end of the Filling tube, in which the valve is inserted, can form a flat sealing surface. The upper end of the bellows is tight on the outer surface of the valve as «This end of the bellows has a tubular Ansohluiäs-tüök, äuroh that im Bellows captured vapors to a suitable place atr ~ can be directed. '

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Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten beispielsweisen, bevorzugten Ausführungsform wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen;With reference to the exemplary preferred embodiment shown in the accompanying drawing, the invention will be described in the following explained in more detail. Show it;

Fig. 1 ein zum Teil geschnittenes-Zapfventil, das mit der erfindungsgemäßen Dampf dichtung versehen ist, und zwar in Zapfstellung in einem Füllrohr; Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt längs der LinieFig. 1 is a partially sectioned nozzle, which with the invention Steam seal is provided, in the tap position in a filling tube; Fig. 2 shows, on an enlarged scale, a cross section along the line

2-2 in Fig. 1 j und
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2.2-2 in Fig. 1 j and
FIG. 3 shows a cross section along the line 3-3 in FIG. 2.

In Fig. 1 ist ein Benzinzapfventil 1 gezeigt, das mit dem äußeren Ende eines nichtgezeigten Zapfsohlauches verbunden werden kann. Das Zapfventil 1 besitzt einen üblichen, schwenkbar befestigten Hebel 2 zur Betätigung des nichtgezeigten Absperrventils, das im Ventilkörper untergebracht ist. Es besitzt ferner einen üblichen, durch eine Feder vorgespannten Klemmbügel 3, der mit dem Hebel 2 zusammenarbeitet, so daß das Absperrventil in geöffneter Stellung gehalten werden kann, ohne daß der Hebel 2 von Hand in der geöffneten Stellung gehalten werden müßte. An dem der Schlauchverbindung entgegengesetzten Ende des Zapfventils ist ein Auslaßrohr 4 vorgesehen, das etwas gekrümmt verläuft, so daß es leicht in das metallische 'Füllrohr 5 des Brennstofftanks eines Motorfahrzeuges (nicht gezeigt) ein- | gesetzt werden kann. Der übliche federnde Klemmdraht 6, der um die Außenseite des Füllrohrs 5 gewickelt ist, trägt zur Halterung des Auslaßrohrs 4 im Füllrohr 5 bei. Am vorderen Ende des Ventilkörpers ist ferner eine weiche, Stöße abfangende Gummikappe 7 angeordnet. In Fig. 1 ist lediglioh das obere Ende des. Füllrohrs 5 gezeigt. ' " .In Fig. 1, a gasoline nozzle 1 is shown, which are connected to the outer end of a pump hose, not shown can. The nozzle 1 has a conventional, pivotably mounted lever 2 for actuating the shut-off valve, not shown, which is housed in the valve body. It owns also a conventional, spring-biased clamping bracket 3, which cooperates with the lever 2, so that the Shut-off valve can be held in the open position without the lever 2 being held in the open position by hand would have to be. At the opposite of the hose connection At the end of the nozzle there is an outlet pipe 4 which is slightly curved so that it can easily be inserted into the metal filling pipe 5 of the fuel tank of a motor vehicle (not shown) on | can be set. The usual resilient clamping wire 6, which is wound around the outside of the filling tube 5, contributes to the support of the outlet pipe 4 in the filling pipe 5 at. At the front end of the valve body is also a soft, shock absorbing rubber cap 7 arranged. In Fig. 1 only the upper end of the. Filling tube 5 is shown. '".

Vorstehend wurden gewisse unterschiedliche Merkmale bekannter und derzeit üblioher Benzinzapfventile beschrieben. Im folgenden soll nunmehr die erfindungsgemäße Befestigung beschrieben werden, die zwischen dem Zapfventil (oder dem daran befestigten Auslaßrohr) und dem FUllrohr eine ·dämpfdiohte Diohtung bildet,Certain different features of known and presently common gasoline nozzles have been described above. Hereinafter will now describe the attachment according to the invention which forms a damped seal between the nozzle (or the outlet pipe attached to it) and the filling pipe,

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die dazu dient, die beim Einfüllen des Brennstoffes aus dem Tank entweichenden Dämpfe aufzufangen.which is used when filling the fuel from the Collect any vapors escaping from the tank.

Ein flexibler Faltenbalg 8 aus einem weichen elastomeren oder gummiartigen synthetischen Material, das von Benzin nicht angegriffen wird, umgibt das Auslaßrohr 4 am oberen Ende desselben, angrenzend an die Befestigungsstelle des Auslaßrohfs am Ventil selbst.A flexible bellows 8 made of a soft elastomeric or rubber-like synthetic material that is not attacked by gasoline surrounds the outlet pipe 4 at the upper end of the same, adjacent to the attachment point of the Auslaßrohfs on Valve itself.

Am oberen Ende weist der langgestreckte hohle Faltenbalg 8 einen an ihn angeformten zylindrischen Bund 9 auf, der an die äußere zylindrische Oberfläche des Auslaßrohrs 4 angeklebt oder auf andere Weise dampfdicht mit dieser verbunden ist. Das obere Ende des Faltenbalgs könnte auch am unteren Ende der Gummikappe 7 befestigt werden oder aus einem gemeinsamen Teil mit dieser bestehen.The elongated hollow bellows 8 has at the upper end an integrally formed on him cylindrical collar 9, which is glued to the outer cylindrical surface of the outlet pipe 4 or is connected to it in a vapor-tight manner in some other way. The top The end of the bellows could also be attached to the lower end of the rubber cap 7 or from a common part with this exist.

Am oberen Ende oder in der Nähe desselben ist der Faltenbalg 8 mit einem rohrförmigen Anschlußstück 10 versehen, an dem das äußere Ende eines nichtgezeigten Rohrs oder Schlauches befestigt werden kann, um die Dämpfe aus dem Inneren des Faltenbälgs abzuziehen.The bellows 8 is at the upper end or in the vicinity thereof provided with a tubular connector 10 on which the outer end of a pipe or hose not shown can be attached to the vapors from inside the bellows deduct.

Eine Fläche einer zusammengesetzten, im wesentlichen flachen ringförmigen Dichtungseinrichtung 11 ist an daa untere Ende des Faltenbalgs 8 dampfdicht angeklebt oder auf andere geeignete "Weise mit diesem verbunden. Die Dichtungseinrichtung 11 besteht aus drei getrennten Elementen; die konzentrisch zueinander befestigt sind, und zwar einem inneren Polstück 12 aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, einem Zwischenelement 13 aus einem Material, das allgemein als "magnetischer Gummi" bezeichnet wird und einem äußeren Polstück"14 aus einem Stahl^mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Die Elemente t2 bis 14A face of a compound, essentially flat one annular sealing device 11 is at the lower end of the bellows 8 glued in a vapor-tight manner or on other suitable ones "Wise connected to this. The sealing device 11 consists of three separate elements; which are fastened concentrically to one another, namely an inner pole piece 12 from a low carbon steel, an intermediate element 13 made from a material commonly referred to as "magnetic Rubber "is referred to and an outer pole piece" 14 of a Low carbon steel ^. The elements t2 to 14

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sind sämtlioh ringförmig, wobei die innere zylindrische Wand des Zwischenelementes 13 an der äußeren zyiindrisohen Wand des Polstückes 12 und die äußere zylindrische Wand des Zwisohenelementes 13 an der inneren zylindrischen Wand des Polstüoks 14 befestigt ist. Der Innendurchmesser des Polstüoks 12 ist größer als der Außendurchmesser des Auslaßrohrs 4, so daß sioh rings um die Außenseite des Auslaßrohrs ein ringförmiger Spalt ergibt. Dieser Spalt dient als Durchlaß für die Dämpfe aus dem Füllrohr 5 in das untere Ende des Faltenbalgs 8. Die axiale Länge des äußeren Polstücks 14 ist vorzugsweise größer als die ä des inneren Polstücks 12, die radiale Weite des Polstüoks 14 ist vorzugsweise etwas geringer als die des Polstücks 12 (Fig.are all ring-shaped, the inner cylindrical wall of the intermediate element 13 being attached to the outer zyiindrisohen wall of the pole piece 12 and the outer cylindrical wall of the intermediate element 13 being attached to the inner cylindrical wall of the pole piece 14. The inner diameter of the Polstüoks 12 is larger than the outer diameter of the outlet pipe 4, so that sioh results in an annular gap around the outside of the outlet pipe. This gap serves as a passage for the vapors from the filling tube 5 into the lower end of the bellows 8. The axial length of the outer pole piece 14 is preferably greater than the like of the inner pole piece 12, the radial width of the Polstüoks 14 is preferably slightly less than the of the pole piece 12 (Fig.

Das Material des Zwischenelementes 13ist gummiähnlich. Es enthält eingebettete magnetische Teilchen, so daß das Zwisohenelement insgesamt magnetisoh ist.The material of the intermediate element 13 is rubber-like. It contains embedded magnetic particles so that the intermediate element is magnetized as a whole.

Das Federvermögen des Faltenbalgs 8 ist groß genug, daß im Gebrauch beim Einsetzen des Auslaßrohrs 4 in das Füllrohr 5 eine nach unten wirkende Kraft entsteht, so daß die Diohtungseinrichtung 11 mit dem äußeren Ende des Füllrohrs 5 in Berührung Bäumt. Die magnetischen Anziehungskräfte zwisohen dem magnetischen I Zwischenelement 13 und dem metallischen Füllrohr 5 ergeben dann eine Kraft, durch die eine dampfdichte Dichtung mit flacher Oberfläche gegen das äußere Ende des Füllrohrs gebildet wird. Somit werden die aus diesem Ende des FUllrohrs entweichenden Dämpfe durch den ringförmigen Spalt zwischen dem Auslaßrohr 4 und der Innenwandung des Polstüoks 12 und in das Innere des Faltenbalgs 8 gedrückt. Das Innere des Faltenbalgs 8 ist somit mit dem Füllrohr 5 verbunden. Die ferromagnetisohen Polstüoke 12 und 14 erhöhen die magnetischen Anziehungskräfte zwisohen dem magnetischen Element 13 und dem äußeren Ende des metallischen Füllrohrs 5 wesentlioh.The resilience of the bellows 8 is large enough that in use when inserting the outlet tube 4 into the filling tube 5 a downward force arises, so that the Diohtungseinrichtung 11 with the outer end of the filling tube 5 in contact with trees. The magnetic forces of attraction between the magnetic I. Intermediate element 13 and the metallic filling tube 5 then result in a force through which a vapor-tight seal with a flat Surface is formed against the outer end of the fill tube. Thus, the escaping from this end of the filling pipe Vapors through the annular gap between the outlet pipe 4 and the inner wall of the Polstüoks 12 and into the interior of the bellows 8 pressed. The interior of the bellows 8 is thus with the Filling pipe 5 connected. The ferromagnetic pole pieces 12 and 14 increase the magnetic forces of attraction between the magnetic one Element 13 and the outer end of the metallic filling tube 5 essential.

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Wird aus dem Brennstofftank eines Motorfahrzeugs Benzin entnommen, so füllt sich der durch die Entnahme entstehende leere Raum mit Benzindämpfen, die im allgemeinen mit der im Tank verbleibenden flüssigen Benzinphase im thermodynamischen Gleichgewicht stehen. Wird der Tank mittels des Zapfventils 1 und des Auslaßrohrs 4 wieder mit Benzin aufgefüllt, so werden diese Dämpfe aus dem Tank herausgedrückt und gelangen zum oberen Ende des Füllrohrs 5. Diese entweichenden Dämpfe werden rings um die Außenseite des Auslaßrohrs 4 in den Faltenbalg 8 gedrückt, da das äußere Ende des Füllrohrs 5 und die Dichtungseinrichtung 11 eine dampfdiohte Dichtung bilden. Diese entweichenden Dämpfe werden im Faltenbalg 8 gesammelt und über einen Schlauch zur Benzinzapfsäule zurüokgeleitet, der am normalen Benzinschlauch befestigt und mit seinem äußeren Ende an das Anschlußstück 10 am oberen Ende des Faltenbalgs angeschlossen ist.If gasoline is taken from the fuel tank of a motor vehicle, this is how the empty space created by the removal is filled Room with gasoline vapors, in general with that remaining in the tank liquid gasoline phase in thermodynamic equilibrium stand. If the tank is opened by means of the nozzle 1 and the Outlet pipe 4 refilled with gasoline, these vapors are pushed out of the tank and reach the upper one End of the filling pipe 5. These escaping vapors are pressed around the outside of the outlet pipe 4 into the bellows 8, as the outer end of the filling tube 5 and the sealing device 11 form a vapor-proof seal. These escaping vapors are collected in the bellows 8 and passed back via a hose to the petrol pump, which is connected to the normal petrol hose attached and connected with its outer end to the connecting piece 10 at the upper end of the bellows.

An der Benzinzapfsäule können die Dämpfe entweder kondensiert und das Kondensat in den Zapfschlauch geführt, oder sie können über geeignete Bohre zu dem im Erdboden liegenden BenaäLnlagertank zurückgeführt werden.At the petrol pump, the vapors can either condense and the condensate fed into the dispensing hose, or they can Via suitable drilling to the BenaäLnlagertank lying in the ground to be led back.

Die erfindungsgemäße Dampfdichtung besitzt unter anderen folgende Vorteile:The vapor seal of the present invention has the following, among others Advantages:

1. Der Faltenbälg und die eine flache Fläche aufweisende Dichtung können an derzeit üblichen Zapfventilen befestigt werden.1. The bellows and the flat surface gasket can be attached to currently common nozzles.

2. Die Dämpfe können zur Benzinzapfsäule zurückgeführt, kondensiert und darauf als Brennstoff abgegeben werden. Dies dürfte wirtschaftlich interessant sein, da die entweichenden Dämpfe zu etwa 0,2 % des abgegebenen Brennstoffs Kohlenwasserstoff^ enthalten.2. The vapors can be returned to the gasoline pump, condensed and then released as fuel. This is likely to be of economic interest, since the escaping vapors contain about 0.2% of the fuel given off with hydrocarbons.

3. Duroh die Rückgewinnung der Dämpfe (anstatt sie in die Umgebungsluft entweichen zu lassen) wird die Feuergefahr wesentlioh vermindert.3. Duroh the recovery of the vapors (rather than releasing them into the ambient air to escape) the fire hazard is essential reduced.

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4. Werden die Dämpfe aufgefangen, so können die in der Luft vor-' handenen Konienwasserstoffe wesentlich verringert werden, was ,einen Beitrag zur Reinerhaltung der Luft "bedeutet·4. If the vapors are captured, the air in front of existing Konienwasserstoffe are significantly reduced, what "Contribution to keeping the air clean" means ·

5- Durch die beschriebene Flächendichtung kann das Spucken und Verschütten von Benzin praktisch ausgeschaltet ^werden.5- The surface seal described can prevent spitting and Gasoline spills can be practically eliminated.

6. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zapfventils sind gegenüber üblichen Zapfventilen höhere Pumpgeschwindigkeiten möglich, 6. When using the nozzle according to the invention are opposite common nozzles higher pumping speeds possible,

7. Während der Sankfüllung entsteht weniger Schaum, so daß eine schärfere automatische Abschaltung bei vollem Tank möglich ist.7. Less foam is produced during the sank filling, so that a sharper automatic shutdown when the tank is full is possible.

8. Im Gegensatz zu üblichen Zapfventilen ist eine anschließende Reinigung {"top-off") oder eine Entnahme von zuviel eingefülltem Benzin nicht erforderlich.8. In contrast to conventional nozzles, there is a subsequent Cleaning ("top-off") or removal of too much petrol is not necessary.

Bei Versuchen, die mit einer gem. der Erfindung gebauten Vorrüitung durchgeführt wurden, ist festgestellt worden, daß bei praktisch allen z. Z. üblichen und bekannten Benzintank-Iüllrohren von Fahrzeugen eine vollkommen dampfdichte Dichtung gebildet werden kann. Die Vorrichtung hat sich damit als sehr wirkungsvoll erwiesen. In experiments which were carried out with a preparation built according to the invention, it has been found that practically all z. Z. customary and known gasoline tank filler pipes of vehicles a completely vapor-tight seal can be formed. The device has thus proven to be very effective.

AnsprücheExpectations

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Claims

- 8 CLAIMS

1. Nozzle for liquid fuels, with an inlet pipe for insertion into the filling pipe of the fuel tank of a motor vehicle, characterized by an elongated hollow part (8) surrounding the outlet tube (4) and one end sealingly attached to the outlet tube and one carried by the other end of the hollow member Means (12, 13, 14) for forming a flat surface seal against the outer end of the filling tube, wherein the inside of the hollow part is connected to the filling tube.

2. nozzle according to claim 1, characterized in that that the hollow part has a flexible bellows (8) "

3. Dispensing valve according to claim 1 or 2 _S characterized by a connection piece (10) attached to one end of the hollow part for drawing off the vapors contained inside the same »

4 «nozzle according to one of the preceding claims ,, thereby characterized that the facility is a - flat magnetic Dlchtelemsnt (12, 13 »H) has / the hollow Part is fastened and held against the outer drawer of the metal filling tube by magnetic forces of attraction

5 x Befestigungsvorriohtung for dispensing valves for devices for dispensing liquid fuel, in particular to, any one of the preceding claims, characterized "by _a;! Elongated hollow express (8) which at one end a neck portion for attachment to the nozzle and at the other end means ( 12, 13, 14) which can form a flat face seal against the outer end of a filler pipe of a liquid fuel tank, the interior of the 'hollow part being connected to the filler pipe.

6. Apparatus according to claim 5 »characterized in that the hollow part has a flexible bellows (8) having.

7. Device naoh claim 5 or 6, characterized in that the device (12, 13, H) is a flat

has ohes magnetic sealing element, which on the hollow part |

is attached and held by magnetic forces of attraction at the outer end of the metallic filling tube.

8. Device naoh one of claims 5 to 7, characterized duroh one at one end of the hollow part attached connecting piece (10) for extracting vapors from within.

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