DE2249207A1

DE2249207A1 - Zapfhahn

Info

Publication number: DE2249207A1
Application number: DE2249207A
Authority: DE
Inventors: Edward August Mayer
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1972-10-07
Publication date: 1973-06-14
Also published as: IT971412B; CA965755A; JPS4864528A; US3771577A; FR2164235A5; GB1357833A

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Zapfhahn, insbesondere für. flüssigen Brenn- bzw. Kraftstoff,"mit dem nicht nur die sachgemäße Steuerung des Befüllungsvorganges sichergestellt ist, sondern der auch auf einen Anstieg des Innendruckes des zu befüllenden Behälters anspricht und eine Not-Abschaltung des Flüssigkeitsstromes bewirkt.

Die Erfindung soll anhand eines Zapihahnes bzw. einer Zapf pistole erläutert werden, wie sie für die Befüllung eines

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Fahrzeug-Kraftstoffbehälters Verwendung findet.

So war es üblich Zapfhähne zu konzipieren, wie sie in Tankstellen verwendet werden, die automatisch abschalteten, wenn der Kraftstoff über die Mündung des Ausfließ-Stutzens des Zapfhahnes beim Ansteigen im Einfüllstutzen kam, indem die Kraftstoffzufuhr durch Schließen des Hauptstrom-Ventiles beendet wurde.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen solchen automatischen Zapfhahn, der ebenfalls auf einen unvorhergesehenen Druckanstieg im Kraftstoffbehälter anspricht und daraufhin die Kraftstoffzufuhr beendet.

Aufgrund der neuesten Tankbefüllungssysteme, die während des Befüllungsvorganges von der Außenatmosphäre abgeschlossen sind, wird es zur Vorschrift, daß die Kraftstoffzufuhr bei Druckanstieg im Tank abgeschaltet wird. Ist der Ausfließ-Stutzen des Zapfhahnes zur Außenatmosphäre abgedichtet ia Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters angeordnet, sind einige Einrichtungen erforderlich, die es dem im Behälter befindlichen Dampf ermöglichen beim Einströmen des Kraftstoffes aus dem Behälter zu entweichen. Bas bedeutet, daß eine Belüftung für diese Dämpfe vorgesehen werden muß, entweder am Fahrzeug oder an der Zapfeinrichtung. In jedes

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Pall muß sichergestellt sein, daß eine unvorhergesehene Blockierung des Belüftungssystems nicht zu einen-schädlicher. ' Druckanstieg im Behälter anwachsen kann.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung "besteht in der Verhinderung eines solchen Überdruckes durch den Zapfhahn, der "befähigt ist, den Kraftstoffzufluß in den Behälter sofort zu "beenden, sobald der Druck im Behälter ansteigt oder über einen gewissen vorbestimmten Vert hinausgeht.

In Zusatzanmeldungen der gleichen Anmelderin (US-Patentanmeldungen Ser.No. 185,998 und Serial ITo. 184,998) sind für bestimmte Zapfhahnausbildungen Einrichtungen geschaffen worden, die die vorgenannte Aufgabe lösen.

Die vorliegende Erfindung ist für den Zapfhahn konzipiert, wie er in der US-PS 5 196 908 offenbart ist.

Wie bekannt, wird das Hauptstrom-Ventil dieser Zapfhähne, das den Kraftstoffdurchfluß durch den Zapfhahn steuert, mittels eines Handgriffes betätigt, der auf den Ventilschaft ein-

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wirkt, wobei der Handgriff an einem sogenannten Aussperrungs-Kolben angelenkt ist, der in Arbeitsstellung fest verriegelt ist, aber in Erv/iderung auf ein entsprechendes.Signal, das durch das Ansteigen des Kraftstoffes über die Kundung des

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Ausfließ-Stutzens hinaus erzeugt wird, sofort entriegelt

Gemäß der vorgenannten US-Patentschrift weist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Aussperrungs-Kolben auf, der zur Aufnahme eines Verriegelungs-SchlitteiiF seitlich ausgesperrt ist, wobei der Verriegelungs-Schlitten ein oder mehrere Lager-Sperrstifte oder Rollen trägt, die in Eingriff mit der Ausnehmung stehen, um den Aussperrungs-Kolben axial in fixierter Stellung zu verriegeln. Der Verriegelungs-Schlitten mit seinen Lager-Sperrstiften oder Rollen ist mit einem auf Druck ansprechenden Diaphragma verbunden, wobei der Schlitten die Lager-Sperrstifte oder Hollen sofort aus der V/irkverbindung der Ausnehmung in Erwiderung auf ein Unterdriick-Signal bringt.

Dieser Aufbau ermöglicht es, den Verriegelungs-Mechanismus mit dem Diaphragma, auf einer Seite des Zopfhahnes anzuordnen.

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Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine zweite Steuerung der Lager-Sperrstifte oder Hollen in Erwiderung auf einen bestimmten Überdruck im Behälter, der auf ein weiteres Diaphragm« wirkt und dabei den VerrioigGlvngfMiechrnviiams ebenla] Ii- auf)lci.'-'l. Die bei den Ctmervjif.cn \::J.; 1.:<"·η über oinr Lt !er-

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gang-Bewegungs-Steuerung auf den Verriegelungs-Schlitten ein, so daß keine gegenseitige Beeinflussung erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Zapfhalm es,,teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 2,

+ 5 Detail-Schnittansichten entlang der Linie

2-2 nach ITig- 1, wobei die Einzelteile in verschiedenen Arbeitsphasen dargestellt sind,

Fig. j eine Schnittaiisicht entlang der Linie. 3-3 nach Fig. 1,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 nach Fig. 5 und

Fig. 7 eine Detail-Schnittdarstellurig des Mittel-

tei-les dea Zapfhalmes, wobei das Hauptstrom-Vent-il in gor.chlosnoner Stellung ist.

Der rain gx-oßen Teil in üblicher Bauweise"»' gcmäJo der vorg-nnrrm-

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ten US-Patentschrift, in 3?ig. 1 dargestellte Zapfhahn, ist dahingehend modifiziert worden, daß er auf den im Behälter hergehenden Druck anspricht, wobei der Behälter den Ausfließ-Stutz.en des Zapfhahnes aufnimmt.

Aus diesem Grund ist der Einfüll-Stutzen. 12 des Behälters (nicht dargestellt) mit einem Gewinde an seinem äußeren. Ende versehen, das eine Verschraubung 14 aufnimmt, in der eine Dichtung 16 angeordnet ist, die eine feste und abdichtende Verbindung zwischen dem Einfüllstutzen und dem Ausfließ-Stutzen ermöglicht.

Zusätzlich zur üblichen Belüftungsöffnung 18 im Ausfließ-Stutz on 10 , die über eir\e innere Leitung 20 mit einem Belüftungsraum 22, zur übertragung des Unterdruck-Signales, kommuniziert, ißt der Zapfhahn mit einer zweiten Eelüftungsöffnung 24, vorzugsweise in einer Anordnung über der Belüftungsöffnung 18, jedoch unterhalb der abdichtenden Verschraubung , versehen.

Die Belüftungsöffnung 10 arbeitet in herkcmnlicher Weise, wenn sie durch ein Ansteigen des !''lüssigkeitspegels verschlossen wird und daher ein Unterdruck-ßirnal an der Belüftung π öffnung orzeun;h, wohingegen die Belüftung 24 über die Leitung 2⁽) den im behälter I η tischend*;". Drunk einer nachfolgend nühor l· ο tu; h riebe neu nbtaiereiürl'-'htung übermittelt.

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Der Zapfhahn weist eine Kraftstäff-Zuführungsleitung 26 auf, die einen Teil des Griff Stückes "bildet, wobei der Kraftstoffstrom von einem Hauptstrom~Ventil 28 gesteuert wird, das eine Schraubenfeder 29 (siehe Fig. 7) in Schließstellung nach unten drückt und mittels eines Vehtilsctaftes 30 wieder geöffnet wird. Der Ventilschaft wird mit dem Handgriff J2 betätigt, der mit seinem einen Ende am^v Aussperrungs-Kolben 35 im Anlenkpunkt J4 befestigt ist und in Arbeitsstellung mittels eines Schlosses 36 (Fig. 1) gehalten wird.

Verschließt ein Ansteigen der Flüssigkeit im Einfüll-Stutsen 12 des Behälters die Belüftungsöffnung 18, wird das daraus sich ergebende Unterdruck-Signal über die Leitung 38 (siehe. Pig. 2,4 und 5) dem Raum 40 auf der linken Seite des Zapf- -hahnes übermittelt. Dadurch wird das Diaphragma 42 nach links (siehe Fig.4) gegen die Schraubenfeder 46 bewegt. Das Diaphragma -bewegt dabei das Gabelteil 48, das mit seitlichen Schlitzen 50 versehen ist, die einen Steuerstift 52 umgeben, der den Verriegelungs-Schlitten 5^ durchdringt. Wie aus den Fig. 2.,4 und 5 zu ersehen, weist der Verriegelungs-Schlitten 54 vier rechteckig angeordnete parallele Verriegelungsstifte oder Rollen 56 auf, die von dem Diaphragma in eine Ausnehmung 58 im Gehäuse 61 des Zapfhahn t· κ gebogen werden (Fig.4), wobei die Ausnehmung aus zwei sich gegenüberliegenden flächen

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besteht.

Der Verriegelungc-Schlitten £4 befindet oich in Arbeitsstellung in Virkverbindung mit einer seitlichen Ausnehmung 62 des Aussperrungs-Kolbens J!3. Der Aussperrungs-Kolben weist einen etwas erweiterten oberen Abschnitt 60, der in einciii Führungskanal des Zapfhahngehfiuses 61 geführt ist,..uud mit der seitliche Ausnehmung versehen ist, die den Verriegelung^-· Schlitten 54 passend auf nimmt.

In den in seine Arbeitsstellung gebrachten Aussperrungs-Kolben 351 der in diese Stellung durch die Schraubenfeder (Vl gebracht wird, wird der Verriegelungs-ßchlitten 54 durch die Schraubenfeder 66 in die Ausnehmung 62 gedrückt. Mit anderen Y/orten gesagt, verriegelt der Verriegelungs-Schlitten durch Eingriff in die sich gegenüberliegenden Flächen der Ausnehmung 62 den Aussperrungε-KoIben gegen axiale Bewegung in jede Richtung.

Wird jedoch das Diaphragma 42 nach links durch den Unterdruck in dem Raum 40 bewegt, zieht das Gabelteil 48 den Verriegelungsßchlitten 54 aus der Ausnehmung 62, indem der'Steuerstift 52, wie in Pig. Λ dargestellt, nach links gezogen wird. Ua du reih wird augenblicklich der Au.si?perrunns-.Volbcn entrj cgelt,imd da die ßchraubenf cd or des Hnuvtntrou; ■·■■('ejjfciJ.es, τ.'.ϊ.ο bck;nnv'., über die anderen ßcha^aubenfodern dominiert, wird der* Aui»f,pcT·-

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rungs-Kolben nach unten in die in Fig. 4 und !""ig. \7 dargestellte Position gebracht, woher schlagartig das Hauptstrom-Ventil 28 abgesperrt wird.

Mit dem Absperren des ITi.üssigkeitsstroines hört die Unterdruck erzeugende Quelle auf zu arbeiten und die einzelnen Seile der Steuereinrichtung werden von ihren -Schraubenfeder*! in die in Fig. 2 dargestellte Position zurückbefördert.

Gemäß den Hauptanliegen der vorliegenden Erfindung ist die gegenüberliegende Seite der vorgenannten Steuereinrichtung nir einem Gegenstück, d.h. mit einem Diaphragma 68 und eineü Raun 70 versehen, der über den Kanal 72 und die Leitung 2$- mit der Belüftungsöffnung 24 in Verbindung steht. Der Raun 70 ist zu allen Zeiten dem im Behälter herrschenden Druck ausgesetzt* "'-■"" i^; · "

Das Diaphragma 68 ist mit einem zweiten Gabelteil 72 verbunden, das wiederum mit Schlitzen 73 versehen ist, die ähnlich wie beim Gabelteil 48, gleitend das freie Ende des Steuerstiftes 52 des Verriegelungs-Schlittens 54. umfassen. -

Jede Fehlleistung, die den Innendruck des Behälters über einen vorbestimmten Wert ansteigen läßt, wird somit zum Kaum 70 übertragen_} was ein Verschieben des Diaphragmas 68 gegen die Schraubenfeder 77 (siehe Fig. 5) bewirkt. Das mit Schlitzen

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versehene Gabelteil 72 verschiebt den Steuerstift 52 und den assoziierten Verriegelungs-Schlitten 5^ aus der Führung 62 nach links heraus, so daß schlagartig der Aussperrungs-Kolben entriegelt wird. Gleichermaßen schließt daraufhin das Haupt-Btrom-Steuerventil wie bereits vorbeschrieben.

Mit anderen Worten gesagt, wird unabhängig voneinander der Hauptstrom abgeschaltet, gleichgültig, ob ein Unterdruck-Signal wie üblich oder ein Überdruck-Signal bei der Befüllung des Behälters auftritt.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die seitlichen Schlitze 50 des Gabelteiles 48 einen Leergong mit den Schlitzen 73 des Gabelte! les 72 haben, so daß ein unabhängiges Arbeiten der Steuereinrichtungen aufgrund des unabhängigen Eingriffes in den Steuerstift 52 gewährleistet ist.

Die Schlitze 50 kommen normalerweise mit ihren Enden, die am weitesten entfernt von ihrem Diaphragma 42 liegen, in Eingriff mit dem Steuerstift 52.

Die Schlitze 73 des Gabelteiles 72 kommen normalerweise mit dem Steuerstift ^l)2 mit ihrem Ende in Einp;riff, das dem Diaphragma 63 am nächsten liegt. Diener Sachverhalt folgt aus dor Tatsache, daß beide Di«pbragmen 'ti',68 den VerriegelimgSechlit-

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ten 54 in die gleiche Richtung bewegen. Hit anderen 'Worten gesagt, vollführt das Diaphragma 42 und das Gabelteil 48 eine Zugbev/egung, während das Diaphragma 68 mit seinem Gabelteil 72 eine Schubbewegung ausführt.

Die inneren Oberflächen der Diaphragmen werden normalerweise über die öffnungen 76 mit der Außenatmospliäre verbunden*

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Claims

τ 72 0^9207 Ansprüche

1) Automatischer Zapfhahn, insbesondere für flüssigen Brenn- bzw. Kraftstoff, mit einem Steuerventil für den Förderstrom, das mit einem Aussperrungs-Kolben für eine axiale Bewegung verbunden ist und zwangsläufig gegen diese axiale Bewegung mittels einer Verriegelungs-Einrichtung gesperrt ist, die im Eingriff mit einer Querausnehmung des Aussperrungs-Kolbens steht, wobei die Verriegelungs-Einrichtung mit einem flexiblen Diaphragma verbunden ist, das bei Auftreten eines Unterdruck-Signals die Verriegelungs-Einrichtung aus dem Eingriff der Querausnehmung in Erwiderung des Befüllungsvorganges des zu füllenden Behälters bringt,

gekennzeichnet durch ein zweites, auf Druck ansprechendes Diaphragma (68), dos mit der Verriegelungs-Einrichtung mittels einer Einrichtung verbunden ist, die die Verriegelungs-Einrichtung quer zum Aussperrungs-Kolben (35) verschiebt, um diese aus dem Wirkungsbereich der Querausnehmung (62) zu bringen und dadurch, daß das zweite Diaphragma (68) in Verbindung mit dem im zu füllenden Behälter herrschenden Druck steht, um die

VerriegelnJ'igs-Einrich'tung our, der Wirkverbindυη^ mit dem Aussperrungn-Kolben (55) eu bringen.

2) Automatischer Zapfhahn nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur 'Verbindung der beiden Diaphragmen (42,68) untereinander in Bezug zur Verriegelungs-Einrichtung jeweils einen Leergang aufweist, so daß jedes der Diaphragmen (42,68) unabhängig vom anderen die Verriegelungs-Einrichtung verschieben kann.

3) Automatischer Zapfhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zur festen und abdichtenden Verbindung des Ausfließ-Stutzens (10) mit dem Einfüll-Stutζen (12) des zu füllenden Behälters vorgesehen ist und daß eine v/eitere Einrichtung vorgesehen ist, durch die das auf Druck ansprechende Diaphragma (68) mit dem Innenraum des zu befüllenden .Behälters kommuniziert,

4) Automatischer Zapfhahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des 'zweiten Diaphragmas (68) dem im zu füllenden Behälter herrschenden Druck über eine Einrichtung ausgesetzt ist, so daß ein über den Atmosphärendruck liegender, im Behälter auftretender Druck das zweite Diaphragma (68) in eine Richtung bewegt, bei der die Verriegelung des Aussperrungs-Kolbens

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(55) sich löst.

5) Automatischer Zapfhahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die· Einrichtung eine Leitung aufweist, die sich von dem im zu füllenden Behälter befindlichen Ende des Ausfließ-Stutzens (10) "bis in den Raum vor der äußeren Oberfläche des zweiten Diaphragmas (68) erstreckt.

6) Automatischer Zapfhahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Diaphragma (68) in einer Querebene an der Seite des Zapfhahnes angeordnet ist.

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