DE2401153A1

DE2401153A1 - Vorrichtung zur fuellung von vorratsbehaeltern mit fluessigkeit mit dichtem, trennbarem anschluss

Info

Publication number: DE2401153A1
Application number: DE2401153A
Authority: DE
Inventors: Jacques Courant
Original assignee: Zenith Aviation SA
Current assignee: Zenith Aviation SA
Priority date: 1973-02-02
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1974-09-19
Also published as: IT1002812B; FR2216219B1; FR2216219A1; US3871404A

Description

POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139-809, BLZ 70010080 BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER . KTO.-NR. 397997. BLZ 700 306 OO

ZEHITH-AVIATIOU 3870-73'

Vorrichtung zur Füllung von Vorratsbehältern mit Flüssigkeit mit dichtem, trennbarem Anschluss.

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen zur Füllung von Vorratsbehältern mit Flüssigkeit mit einem dichten, trennbaren Anschluss. Sie ist insbesondere bei festen oder fahrbaren Tankstellen anwendbar, insbesondere solchen sur Versorgung von Fahrzeugen, im besonderen von Rennwagen.

Die bekannten Füllvorrichtungen gewährleisten im allgemeinen einen dichten Anschluss, sie garantieren · jedoch nicht gegen eine Störung, welche von einem Versagen der Bedienungsperson oder einem beliebigen anderen Faktor herrühren kann, da die Trennung der beiden von dem Vorratsbehälter bzw. von einem Zufuhrschlauch getragenen Elemente der Vorrichtung im allgemeinen ein Singreifen der Bedienungsperson von Hand erfordert, welches zwar bisweilen sehr einfach ist, aber trotzdem ste.ts erforderlich ist,' wenn ein 100^-iges richtiges Arbeiten ohne Flüssigkeitsverlust unter' irgendwelchen Umständen, einschliesslich während der Einkupplung und der Auskupplung, ge-

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währleistet werden soll.

Die Erfindung "bezweckt die Herstellung einer

Füllvorrichtung, welche die ITotwendigkeit eines Eingreifens von Hand bei der Auskupplung in Fortfall bringt, dabei aber die Di-chtigkeitseigenschaften unter allen Umständen aufrecht erhält.

Hierfür ist die erfindungsgemässe Füllvorrichtung, welche aus zwei auf eine Öffnung des Torratsbehälters bzw. auf das Ende eines Schläuche zur Zufuhr der Flüssigkeit aufgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element ein starres Endstück; mit einem festen ringförmigen Sitz und einer querliegenden Anlagefläche und ein bewegliches zentrales Ventil umfasst, welches axial auf diesem Endstück geführt wird und entgegen der "Wirkung von ersten elastischen Ilitteln von dem Sitz abgehoben und nach dem Innern des Vorratsbehälters gedruckt v/erden kann, und dass das zweite Element einen starren rohrförmigen Körper aufweist, mit welchem ein festes Ventil starr verbunden ist, welches so ausgebildet ist, dass es bei der Kupplung der beiden Elemente das bewegliche Ventil des ersten Elements zurückdrückt, und auf welchem gleichachsig einerseits ein beweglicher ringförmiger Sitz, welcher mit dem festen Ventil des zweiten Elements zusammenwirkt und unter der Wirkung von zweiten elastischen Mitteln steht, welche ihn durch eine Verschiebung nach aussen gegen dieses feste Ventil zu drücken suchen, und andererseits ein ringförmiger Stössel geführt sind, welcher unter der Wirkung von dritten elastischen Mitteln steht, welche ihn nach aussen zu verschieben suchen, wobei der bewegliche ringförmige Sitz auf dem Körper unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln geführt wird und weitere Dichtungsmittel besitzt, welche mit der cuerliegenden Fläche des starren Endstücks zusammenwirken können, wobei der bewegliche ringförmige Sits und der bewegliche Stössel des zweiten Elements durch Anschlagen mit dieser querliegenden Fläche so zusammenwirken können, dass, wenn die Bedienungsperson das zv/eite Element axial dem ersten nähert und dabei einen Druck ausübt, sie durch Berührung mit der querliegenden Fläche des starren Endstücks den Rückgang des ringförmigen Stössels und hierauf den des bewegliehen ringförmigen Sitzes (Öffnung des Zufuhrschlauchs) bewirkt, was von dem Eindrücken des beweglichen Ventils (Öffnung des Vorratsbehälters)

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durch Berührung mit dem festen Ventil begleitet wird, wodurch die Unterbrechung dieses Drucks automatisch Bewegungen in entgegengestzter Richtung unter der Wirkung der gesamten obigen elastischen Kittel zur Folge hat, d.h.-die Schliessung der beiden Sitze durch ihre Ventile und die erzwungene. Trennung der beiden Elemente. ·

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 und 2 zeigen in einem halben Axialschnitt die beiden Elemente einer erfindungsgemässen Füllvorrichtung in der ausgekuppelten bzw. eingekuppelten Stellung.

Pig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausfüh-

rungsabwandlungen der vorhergehenden Ausführungsform im Axialschnitt.

Die Füllvorrichtung wird im Ganzen durch

zwei Elemente A und B (Fig. 1 und 2) gebildet, welche auf eine Öffnung des zu füllenden Vorratsbehälters bzw. auf das Ende eines an eine Quelle zur Lieferung von unter Druck stehender Flüssigkeit angeschlossenen Zufuhrsehlauchs aufgesetzt werden können.

Das Element A weist ein starres Endstück 1

mit einem festen ringförmigen Sitz 2,- einer querliegenden Anlageflache 3, einem Gewindeäbschnitt 4 zur Anbringung des Elements A an dem (nicht dargestellten)· Vorratsbehälter und einer axialen Führungsbuchse 5 auf. Das Element A besitzt ferner ein zentrales bewegliches Ventil 6 mit einem in die Führungsbuchse 5 eingeführten Fortsatz 6a. Dieses Ventil 6 kann (wie weiter unten erläutert). entgegen der Wirkung einer sich an der Buchse 5 abstützenden Feder 7 in Eichtung auf das Innere des Vorratsbehälters (d.h. in Fig. 1 und 2 nach links) zurückgedrückt v/erden, sodass es sich von dem Sitz 2 abhebt, mit welchem es normalerweise durch einen mit einer Dichtung 8 versehenen Kopf 6b zusammenwirkt.

Das Element B umfasst einen starren rohrförmigen Körper 9> mit welchem ein festes Ventil 10 starr verbunden ist, welches 30 ausgebildet ist, dass es das bewegliche Ventil (6) des Elements A bei der Einkupplung der beiden Elemente A und B zurückdrückt. Das Ventil 10 ist durch einen Port-

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satz 10a mittels einer Mutter 11 an Rippen 12 befestigt, welche quer· innerhalb eines axial durch den Körper 9 tretenden Kanals 13 angeordnet sind. Der strÖmungsaufwärts liegende "Teil 13a des Kanals 13 ist zur Verbindung des Elements B mit dem (nicht dargestellten) Schlauch zur Zufuhr der Flüssigkeit mit Innengewinde versehen. Das Yentil 10 besitzt einen Kopf 10b, dessen Aussendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Sitzes 2 des Elements A ist.

Der Körper 9 führt gleichachsig einerseits

einen mit dem festen Ventil 10 zusammenwirkenden beweglichen ringförmigen Sitz 14, welcher unter der Wirkung einer Feder 15 steht, welche ihn gegen den Kopf 10b des Ventils 10 durch eine Verschiebung nach aussen (d.h. in Fig. 1 und 2 nach links) zu drücken sucht, und andererseits einen ringförmigen Stössel 16, welcher unter der Wirkung einer Feder 17 steht, welche ihn nach aussen zu verschieben sucht. Für diese Führung besitzt der Körper 9 zwei zylindrische gleichachsige Mantel 18 und 19· Der' innere Hantel 18 begrenzt durch seine Innenwand 18 den Kanal 13, und seine Aussenwand 18b dient zur Führung einer zylindrischen Innenwand 14a der Sitzes 14. Der äussere Mantel 19 besitzt eine zylindrische Innenwand 19a zur Führung einer zylindrischen Aussenwand des Stössels 16. Die beiden Federn 15 und 17 sind Schraubenfedern, welche sich auf einer Seite beide an einem die Mantel 18 und 19 miteinander verbindenden Boden 20 des Körpers 9 und andererseits an Schultern des Sitzes 14 bzv/. des Stössels 16 abstützen. Ein Dichtungsring 21 ist an der Innenwand 14a des Sitzes 14 so angebracht, dass er jedes Leck zwischen diesem Sitz und dem Mantel 18 bei einer gegenseitigen axialen Verschiebung dieser beiden Elemente verhindert.

Der Sitz 14 und der Stössel 16 haben solche

Durchmesser, dass sie beide mit der querliegenden Fläche 3 des Endstücks 1 zusammenwirken können. Der Sitz 14 trägt einen Dichtungsring 22, welcher in der Einkupplungsstellung mit dieser Fläche 3 in Berührung kommen soll (s. Fig. 2). Eine weitere Dichtung 23 wird von dem Kopf 10b de3 Ventils 10 getragen, welchemit einer entsprechenden, strömungsabwärts von dem Kanal liegenden Fläche des Sitzes 14 zusammenwirken soll.

Damit die Bedienungsperson einen Druck in 409838/0240

der Einkupplungsriehtung (Richtung des Pfeils F) ausüben kann, ist der Körper 9 mit Betätigungsgriffen (oder einem Handrad) versehen. Während die Verschiebung des Sitzes 14 unter der Wir-kung der Feder 15 offenbar durch den Kopf 10b des Ventils 10 begrenzt wird, kann die Bewegung des Stössels t6 unter der Wirkung' der Feder 17 durch das Ventil 10 dadurch begrenzt werden, dass eine an dem Sitz 14 als Abstützung für die Feder 15 vorgesehene Schulter 14b mit einer an dem Stössel 16 zur Abstützung der Feder 17 vorgesehenen Schulter 16a in Berührung kommt.

Die Vorrichtung kann noch mit Mitteln zur

Erleichterung der Vorzentrierung und des Gleitens des Elements B auf dem Element A versehen werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 werden diese Mittel durch einen Ring 25 gebildet, v/elcher innerhalb des freien Endes des äusseren Mantels 19 angeordnet, aus einem das Gleiten erleichternden Werkstoff (insbesondere Bronze) hergestellt und so geformt'ist, dass er auf die zylindrische Aussenflache des Endstücks 1 passt, ohne dass die Bedienungsperson besondere Vorsichtsmassnahmen zu treffen braucht, um das Element B an das Element A anzusetzen.

Gemäss einer ersten, in-Fig. 3 dargestellten Ausführungsabwandlung werden die Mittel zur Erleichterung der Vorzentrierung und des Gleitens des Elements B an dem Element A durch Rollen 26 gebildet, welche in Radialebenen angeordnet und durch Achsen 27 in an dem freien Ende des Mantels 19 des Körpers 9 vorgesehenen Ausnehmungen 28 so befestigt sind, dass sie auf der zylindrischen Aussenflache des Endstücks 1 rollen können. Gemäss einer zv/eiten, in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsabwandlung v/erden diese Kittel durch eine Ausnehmung 29 gebildet, welche innen an dem freien Ende des Stössels 16 ausgebildet ist und einen dem Aussendurchmesser des zylindrischen Abschnitts des Endstücks 1 entsprechenden Innendurchmesser hat.

Während bei der Ausführungsform der Fig.-1

und 2 Gleiten des Stössels 16 auf dem Hantel 19 des Körpers 9 durch Berührung zwischen zylindrischen Gleitflächen, z.B. 19a, erfolgt, geht es bei der Ausführungsabwandlung der Fig. 5 durch Berührung zwischen der zylindrischen Innenfläche 19a des Mantels 19 und Rollen"30 vor sich, welche in Radialebenen angeordnet und durch Achsen 31 in in die Aussenwand des Stössels 16 mündenden

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Ausnehmungen 32 befestigt sind.

Schliesslich ist, während bei der Ausführungsform der Pig. 1 und 2 die Dichtung 22 unmittelbar an dem " Sitz 14 angebracht ist, bei der Ausfuhrungsabwandlung der Fig.-eine. gleichwertige Dichtung 22a an einem zweckmässig aus Kunststoff hergestellten Halter 33 angebracht, welcher aussen die Form eines sphärischen Ringes haben kann und in einer hohlen Ausnehmung 34 angeordnet ist, welche ebenfalls die Form eines sphärischen Ringes mit gleichem Durchmesser v/ie der vorhergehende hat und innerhalb des freien Endes des Sitzes 14 ausgebildet ist, wobei die Abdichtung zwischen dem Halter 33 und diesem Sitz durch eine Dichtung 35 hergestellt wird. Die Ausbildung ist so getroffen, dass sich der Halter 3-3 gegenüber dem Sitz 14 um das gemeinsame Zentrum dieser sphärischen Ringe drehen kann, sodass, wenn das Element B vor das Element A gebracht wird, der Halter 33 gegenüber dem Sitz 14 die lage einnehmen kann, welche der'Dichtung 22a gestattet, sich hermetisch gegen die Fläche 3 des Endstücks 1 zu legen.

Unabhängig von der gewählten Ausführungsform arbeitet eine derartige Füllvorrichtung folgendermassen:

Wenn die Bedienungsperson das Element A

dem Element B nähert und einen Druck in der Richtung des Pfeils F unter Durchgang durch die Stellung der Fig. 1 ausübt, kommt der Stössel 16 in einem ersten Schritt der Bewegung mit der querliegenden Fläche 3 des Endstücks 1 in Berührung. Diese Annäherungsbewegung wird durch den Ring 25 (Fig. 1 und 2), die Rollen 26 (Fig. 3) oder die Ausnehmung 29 (Fig. 4 und 5) erleichtert. Während eines zweiten Schritts weicht der Stössel entgegen der Wirkung der Feder 17 in das Innere des Mantels 19 zurück. In einem dritten Schritt kommt der bewegliehe Sitz 14 seinerseits mit der Fläche 3 in Berührung und weicht entgegen der Wirkung der Feder 15 zurück, während das feste Ventil 10 das bewegliche Ventil 6 entgegen der Wirkung der Feder zurückdrückt.

Die durch den Kanal 13 ankommende Flüssigkeit kann dann in den Vorratsbehälter durch die ringförmigen Durchlässe eintreten, welche einerseits zwischen dem Sitz 14 und dem Ventil 10 und andererseits zwischen dem Sitz 2 und dem

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Ventil 6 freigelegt sind, und deren Querschnitt bei dem Vorrücken des Elements B (s. die die Strömung in Pig. 2 versinnbildlichenden Pfeile) zunimmt. Jedes Leck wird dann durch die Dichtungen 21 und 22 oder 22a verhindert.

TJm mit der Füllung aufzuhören und die Aus-

kuppiung vorzunehmen, braucht die Bedienungsperson nur die Betätigungsgriffe 24 loszulassen. In einem ersten Schritt üben die konzentrischen Federn 15 und 17 in dem dem Pfeil F entgegengesetzten Sinn eine Kraft aus, welche den Körper 9 in Fig. 1 und 2 nach rechts verschiebt, was den Verschluss des Kanals 13 durch das Ventil 10 und den Sitz 14 zur Polge hat. Bis zu diesem Verschluss bleibt die Abdichtung zwischen den Elementen A und B durch die Dichtungen 22 oder 22a aufrecht erhalten.

Hierauf übt, solange der Stössel 16 ander

Fläche 3 des Elements A anliegt, die Feder 17 allein auf den Körper 9 des Elements B eine Kraft aus, welche stets der Kraft F entgegengesetzt ist und die Abkupplung des Elements B von dein Element A bewirkt. Gleichzeitig hat die Feder 7 die Schliessung des Sitzes 2 des Elements A durch das Ventil 6 bewirkt.

Die Bedienungsperson braucht also nur eine Kraft F auszuüben, solange sie die Füllung fortsetzen will. Hierauf braucht sie nur diese Kraft zu unterbrechen, damit die Auskupplungsvorgänge automatisch ohne liöglichkeit von Flüssigkeitsverlusten ablaufen.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt

v/erden. So brauchen insbesondere die Betätigungsgriffe 24 (oder das Handrad) nicht mit dem Körper 9 ein Stück, bilden, wie in Fig* 1 und 2 dargestellt, sondern können an diesen angesetzt sein. Ferner kann, wenn der den Körper 9 bildende Werkstoff dies gestattet, der Ring 25 der Fig. 1 und 2 fortfallen, ohne dass er durch ϊ-üttel der unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 5 beschriebenen Art ersetzt werden muss. Schliesslich können die Rollen 26 (Fig. 3) oder 30 (Fig. 5) durch ähnliche Rollglieder (Kugeln, !Tadeln usw.) ersetzt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Vorrichtung zur Füllung von Vorratsbehältern mit Flüssigkeit mit dichtem, trennbarem Anschluss, aus zv/ei Elementen, welche auf eine Öffnung des Vorratsbehalters bzw. auf das Ende eines Schläuche zur Zufuhr der Flüssigkkeit aufgesetzt werden können, wobei das erste Element ein starres Endstück mit einem festen ringförmigen Sitz und einer querliegenden Anlagefläche und ein bewegliches zentrales Ventil umfasst, welches axial auf dem Endstück geführt ist und entgegen der Wirkung von ersten elastischen Mitteln von dem Sitz abgehoben und in Richtung auf das Innere des Vorratsbehälters zurückgedrückt v/erden kann, während das zweite Element einen starren rohrförmigen Körper umfasst, mit welchem ein in seinem Innern angeordnetes festes Ventil starr verbunden ist, welches so ausgebildet ist, dass es bei der Einkupplung der beiden Elemente das bewegliche Ventil des ersten Elements zurückdrückt, und zu welchem gleichachsig ein beweglicher ringförmiger Sitz geführt ist,welcher mit dem festen Ventil des zweiten Elements zusammenwirkt und unter der Einwirkung von zweiten elastischen Mitteln steht, welche ihn gegen dieses feste Ventil durch eine Verschiebung nach aussen zu drücken suchen, wobei der bewegliche ringförmige Sitz an dem Körper unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln geführt ist und v/eitere Dichtungsmittel ' besitzt, welche mit der querliegenden Fläche des starren Endstücks zusammenwirken können, und durch Anschlagen mit der querliegenden Pläche zusammenwirken kann, gekennzeichnet durch einen in dem zweiten Element (B) vorgesehenen ringförmigen Stössel (16) welcher gleichachsig zu dem Sitz (14) geführt ist und unter der Einwirkung von dritten elastischen Mitteln (17) steht, welche ihn nach aussen zu verschieben suchen, wobei dieser bewegliche ringförmige Stössel (16) auch durch Anschlagen mit der querliegenden Pläche (3) zusammenwirken kann, derart, dass, wenn eine Bedienungsperson das zweite Element (B) axial dem ersten (A) nähert und dabei einen genügenden Druck ausübt, um die Kraft der dritten elastischen Mittel (17) zu überwinden, er nacheinander" durch unmittelbare Berührung der querliegenden Pläche (3) des starren Endstücks (1) mit dem ring-■förmigen Stössel (16) den Rückgang desselben und hierauf durch

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eine zusätzliche Verschiebung den Rückgang des beweglichen ringförmigen Sitzes (14) (Öffnung des Zufuhrschlauche) bewirkt, wobei diese Verschiebungen von dem Bindrücken des beweglichen Ventils (6) (Öffnung des Vorratsbehälters) durch Berührung mit dem festen Ventil (10) begleitet sind, wobei die Unterbrechung des ausgeübten Drucks automatisch Bewegungen in entgegengesetztem Sinn unter der Wirkung der gesaraten obigen elastischen Kittel bewirkt, d.h. die Schliessung der beiden Sitze durch ihre diesbezüglichen Ventile und die erzwungene Trennung der beiden Elemente (A, B).

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der Körper des zweiten Elements (B) zwei zylindrische gleichachsige Mantel besitzt, nämlich einen inneren Mantel (18), welcher mit seiner Innenwand einen Zufuhrkanal (13) für die Flüssigkeit abgrezt, und dessen Aussenwand (18b) zur Führung des Sitzes (14) dient, während der äussere Mantel (19) eine zylindrische Innenwand (19a) zur Führung des Stössels (16) besitzt.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die auf den beweglichen Sitz (14) bzw. auf den Stössel (16) wirkenden elastischen Mittel gleichachsige Schraubenfedern (15, 17) sind, welche sich auf einer Seite' alle beide an dem Körper (9) abstützen und auf der anderen auf Schultern (14b, 16a) des beweglichen Sitzes bzw. des Stössels einwirken.

4·) Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden Schultern (16a, 14b) so angeordnet und ausgebildet sind, dass sie nach Anhalten des beweglichen Sitzes (14) durch das feste Ventil (10) miteinander in Berührung kommen, derart, dass die Bewegung des Stössels (16) nach aussen begrenzt wird.

5.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche

2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Mantel (19) innen an seinem freien Ende einen Ring (25) trägt, dessen Form und Innenabmessungen denen des Endstücks (1) des ersten Elements (A) so angepasst sind, dass die Vorzentrierung und das Gleiten des zweiten Elements (B) auf dem ersten (A) erleichtert werden.

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6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche

2 bis 4»dadurch gekennzeichnet, -dass der äussere Mantel (19) an seinem freien Ende Rollen (26) oder andere Rolleleinente trägt, welche in Radialebenen angeordnet sind und auf der Aussenf lache des Endstücks (1) des ersten Elements (A) rollen sollen,' derart, dass/vorzentrierung und das Gleiten des zweiten Elements (B) auf dem ersten (A) erleichtert v/erden.

7·) Vorrichtung nach einem der Ansprüche

2 bis 4j dadurch gekennzeichnet, dass der Stossel (16) an seinem freien Ende eine innere Ausnehmung aufweist, deren Durchmesser dein Aussendurchmesser des Endstücks (1) des ersten Elements (A) entspricht, derart, dass die Vorzentrierung und das Gleiten des zweiten Elements (B) auf dem ersten (A) erleichtert werden.

8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungsmittel (22a), welche an dem beweglichen Sitz (14) zum Zusammenwirken mit der querliegenden Fläche (3) des Endstücks (1) des ersten Elements (A) vorgesehen sind, an diesem Sitz mit einer Freiheit gegenüber diesem Sitz und somit gegenüber dem ersten Element angebracht sind, Vielehe die Herstellung der Abdichtung bei der Einkupplung der beiden Elemente sicherstellt, selbst wenn diese nicht genau gleichachsig sind (Fig. 6).

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