DE69726265T2

DE69726265T2 - Dampfrückgewinnungssystem geeignet zur verwendung in fahrzeugen mit einer bordeigenen dampfrückgewinnung beim betanken

Info

Publication number: DE69726265T2
Application number: DE69726265T
Authority: DE
Inventors: W. James HEALY
Original assignee: Healy Systems Inc
Current assignee: Healy Systems Inc
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-03-13
Also published as: WO1997034805A1; AU2207297A; US6095204A; DE69726265D1; EP0888236A1; EP0888236A4; EP0888236B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftstoffabgabedüsen und Vorrichtungen zur Rückgewinnung von Dampf während der Befüllung mit Kraftstoff, einschließlich derjenigen des Typs wie in den U.S.-Patenten Nr. 4.056.131, 4.057.086. 4.343.337, 5.174.346, 5.178.197 beschrieben, und insbesondere auf diejenigen Kraftstoffabgabedüsen mit dem Merkmal der Dampfrückgewinnung sowie auf Baugruppen zur Dampfstromsteuerung für den Einsatz bei derartigen Düsen.
Bekanntlich werden separate Diaphragmagruppen für die Dampfregulierung und für Abschaltungen mittels Sensorerfassung von Hoch-/Niederdruck geboten. Das U.S.-Patent Nr. 4.056.131 beschreibt eine Vorrichtung zur Dampfbehandlung, bei der sich ein Dampfregulierventil bei Beaufschlagung eines zu großen Unterdrucks schließt. Ein einfaches Diaphragma besitzt eine Seite, die der Atmosphäre zugewandt ist, während die andere Seite zu einem Dampfrohr weist. Zu großer Unterdruck im Dampfrohr zieht das Diaphragma auf seinen Sitz, um das Ventil zu schließen. Auf ein zweites, über dem ersten angebrachtes Diaphragma wirkt der Venturi-Effekt, der sich beim Einfüllen des Kraftstoffs geltend macht. Das zweite Diaphragma beendet den Unterdruck, indem es auf das erste Diaphragma einschränkend wirkt, wenn kein Kraftstoff eingefüllt wird.
Das U.S.-Patent 4.057.086 beschreibt eine mit einem Diaphragma ausgerüstete Düse zur Dampfbehandlung. Wenn das Ende des Düsenstrahlrohrs in Kraftstoff getaucht wird, was z. B. anzeigt, dass der Kraftstofftank des Fahrzeugs voll ist, bewirkt der Unterdruck, der durch den Venturi-Effekt des durch einen verengten Durchgang in der Düse geschickten Kraftstoffs erzeugt wird, dass das Diaphragma und ein zugehöriger Tauchkolben sich aufwärts bewegen, um den Kraftstoffzustrom zu unterbrechen. Ebenso bewegen sich das Diaphragma und der Tauchkolben dann, wenn der Dampfdruck im Kraftstofftank ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, nach unten, um den Kraftstoffzustrom zu unterbrechen.
Das U.S.-Patent Nr. 4.343.337 beschreibt eine Kraftstoffabgabedüse mit einem Paar von Diaphragmen, die eine Unterbrechung des Kraftstoffzustroms bewirken, wenn Überdruck- oder Unterdruckbedingungen vorliegen.
Es ist auch bekannt, eine Kraftstoffabgabedüse einzusetzen, die automatisch abschaltet, wenn die Spitze des Strahlrohres über die Horizontalachse hinaus angehoben wird. Ein Ansatz, dieses Ziel zu erreichen, besteht darin, eine längliche Kammer im Körper der Düse parallel zur Horizontalachse der Düse vorzusehen. Im Inneren der Kammer wird eine Kugel platziert, die nach hinten rollt, um einen automatischen Abschaltmechanismus auszulösen, wenn die Düse über ihre Horizontalachse hinaus angehoben wird.
Die vorliegende Erfindung gilt einer Kraftstoffabgabedüse zum Einfüllen von Kraftstoff in einen Kraftstofftank mittels eines Füllrohrs, dessen Düse einen Düsenkörper und ein Strahlrohrgehäuse mit einem Strahlrohr umfasst, das von dem Strahlrohrgehäuse ausgeht, ein Kraftstoffrohr, das von der Düse definiert wird und zum Strahlrohr führt, ein mit dem Strahlrohr verbundenes Dampfrohr zur Aufnahme der aus dem Kraftstofftank bei Befüllung entwichenen Dämpfe und deren Transport zu einem zurückliegenden Dampfsammelsystem sowie ein Kraftstoffventil zur Steuerung des Kraftstoffstroms durch das Kraftstoffrohr; eine um das Strahlrohr gelegte Schutzmanschette mit einem ersten geschlossenen und einem zweiten offenen Ende, das von einem Wulst gebildet wird, der für den Dichtungskontakt mit einer Fläche um ein Kraftstofftankbefüllungsrohr herum dient, wenn das Strahlrohr eingeführt wird; hierbei besitzt die Schutzmanschette einen Körperteil, der ein Volumen zur Aufnahme des bei der Kraftstoffbefüllung aus einem Kraftstofftank entwichenen Dampfs definiert, wobei dieses Volumen mit dem Dampfrohr in Verbindung steht; ferner Dampfstrom steuernde Mittel, die umfassen: ein Ventilelement zur Dampfstromsteuerung, das für die Bewegung im Dampfrohr relativ zu einem dadurch definierten Ventilsitz vorgesehen ist, und Stellmittel für das Ventilelement zur Dampfstromsteuerung, welche Dichtungsmittel umfassen, die mit dem Ventilelement verbunden ist, wobei die Dichtungsmittel mindestens eine Oberfläche besitzen, die dem Kraftstoffdruck im Kraftstoffrohr ausgesetzt ist. Gemäß der Erfindung und für die Versorgung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüsteten Fahrzeugen ist an der Düse ein Unterdruckausgleichventil angebracht, das mit dem Dampfrohr kommuniziert.
Bevorzugte Ausführungen der Erfilndungen umfassen ein Dampfregelungsventil in dem Dampfrohr, das in Reaktion auf eine vorbestimmte erste Dampfdruckbedingung in dem Düsenkörper arbeitet, und ein Diaphragma, das in der Düse angebracht ist, wobei eine erste Oberfläche zu besagtem Dampfrohr weist, das Diaphragma das Dampfrohr in einer ersten Position blockiert und in einer zweiten Position nicht blockiert, sowie Stellmittel, die das Diaphragma in seine zweite Position drücken, wobei das Diaphragma eine zweite Oberfläche besitzt und die Düse weiterhin einen Abzug definiert, der die Kammer mit der Außenumgebung besagter Düse verbindet.
Ein anderes bevorzugtes Merkmal besteht dann, dass eine Dampfstromöffnung zwischen dem Ventilelement zur Dampfstromsteuerung und seinem Ventilsitz gebildet wird, wobei die Öffnung eine Fläche hat, die mit der Position des Ventilelements zur Dampfstromsteuerung variiert. In derartigen Ausführungen besitzt ein typisches Steuerventilelement einen konischen Körper mit einem schmaleren Ende oberhalb seines breiteren Endes und der Ventilsitz weist nach unten.
In allen Ausführungen der Erfindungen ist das Unterdruckausgleichsventil normalerweise so angebracht, dass es durch eine Außenfläche des Düsenkörpers in Kommunikation mit dem Dampfrohr steht. Wann immer es angebracht wird, ist das Unterdruckausgleichsventil normalerweise darauf eingestellt, den Unterdruck innerhalb der Manschette auf ungefähr 6 bis 8 Inches (15,24 bis 20,32 m) Wassersäule unter Umgebungsdruck zu regulieren. Der Körperteil der Manschette besteht typischerweise aus einem transparenten Polymermaterial.
Es folgen nun beispielhafte Beschreibungen von Ausführungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
1 ist eine Seitenansicht einer Kraftstoffabgabedüse nach der Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht, teilweise ein Schnitt der Strahlrohrbaugruppe der Kraftstoffabgabedüse aus 1;
3 ist eine Seitenansicht, teilweise ein Schnitt der Kraftstoffabgabedüse aus 1;
4 ist ein ähnliche Seitenschnittansicht der Kraftstoffabgabedüse aus 1;
5 ist ein vergrößerter Querschnitt der Ventilbaugruppe zur Dampfstromsteuerung aus den 5A und 5C, die die verstellbare Strömungsmündung zeigen;
5A ist ein vergrößerter Querschnitt des Körpers der Kraftstoffabgabedüse aus 1, der Diaphragmabaugruppe, die das Unterdruckniveau reguliert, und den Einstellschaft zeigt;
5B ist ein noch weiter vergrößerter Querschnitt der Diaphragmabaugruppe, die das Unterdruckniveau reguliert, und des Einstellschaft, abgenommen an der Zeile 5B von 5A;
5C ist eine vergrößerte Ansicht ähnlich derjenigen in 5A einer anderen Ausführung der Kraftstoffabgabedüse der Erfindung, z.B. für den Einsatz mit einer konstanten Niederdruckquelle und
5D ist eine noch weitere Vergrößerung des Endstücks der Unterdruckstromanordnung, abgenommen an der Zeile 5D von 5C.
6 ist die Seitenansicht einer Kraftstoffabgabedüse mit einer transparenten Manschette gemäß der Erfindung und
7A, 7B und 7C sind jeweils die Vorder-, Seiten- und Rückansicht der transparenten Manschette aus 8;
8 und 9 sind vergrößerte Querschnitte des Endes der übrigen Ausführungen einer Kraftstoffabgabedüse mit einer Vorrichtung zur Dampfstromsteuerung gemäß der Erfindung;
10 ist ein Seitenquerschnitt einer Kraftstoffabgabedüse, die entsprechend der Erfindung für die Versorgung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgestatteten Fahrzeugen ausgerüstet ist und
11 ist eine Seitenansicht einer Kraftstoffabgabedüse nach 10 mit einer transparenten Manschette;
12 ist eine Seitenansicht einer Kraftstoffabgabedüse, die nach einer anderen Ausführung der Erfindung für die Versorgung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgestatteten Fahrzeugen ausgerüstet ist und
13 ist eine schematische Darstellung des Kraftstrom-, Luft- und Dampfstroms in einer Kraftstoffabgabedüse nach 12.
Es wird durchgehend Bezug genommen auf die U.S.-Patente Nr. 4.343.337, 4.056.131, 4.057.086, 5.174.346, 5.327.944, 5.386.859 und 4.336.830.
In einer ersten Ausführung (1 bis 5A–5D) entsprechend nachfolgender genauerer Beschreibung wird eine Kraftstoffabgabedüse gemäß der Erfindung für das Sammeln von Dämpfen, die bei der Kraftstoffbefüllung aus einem Tank entwichen sind, konstruiert, welche keine längliche Manschette verwendet, die sich über das Strahlrohr hin bis zum Dichtungskontakt um die Tankfüllrohröffnung erstreckt. In einer zweiten Ausführung ( 6 und 7A–7C) erstreckt sich eine längliche Manschette aus transparentem Material längs des Strahlrohrs, wobei das transparente Manschettenmaterial dem Benutzer die optische Kontrolle des Dichtungskontakts der Manschette um den Rohröffnung des Fahrzeugkraftstofftanks zwecks verbesserter Rückgewinnung der aus dem Kraftstofftank entwichenen Kraftstoffdämpfe gestattet.
Zu 1 der vorliegenden Anwendung: In einer ersten Ausführung besteht eine Kraftstoffabgabedüse 10 aus einem z. B. aus Aluminium bestehenden Düsenkörper 12, an dem eine Strahlrohrgruppe 14 (2) zum Einfüllen von Kraftstoff in einen Fahrzeugtank (hier nicht gezeigt) angebracht ist. Eine Hebelbaugruppe 16 für den Betrieb der Düse ist unterhalb des Düsenkörpers innerhalb des von dem Handschutz 18 definierten Bereichs angebracht. Der Körper 12 der Kraftstoffabgabedüse 10 ist für den Anschluss bei 20 an einen Schlauch (hier nicht gezeigt) angepasst, der eine erste Leitung zur Verbindung der Düse mit einer externen Kraftstoffquelle und eine zweite, typischerweise koaxiale Leitung zur Verbindung der Düse mit einer externen Unterdruckquelle (hier nicht gezeigt) definiert.
Zu 2: Die Strahlrohrgruppe 14 umfasst ein Strahlrohrgehäuse 22 und ein mittels eines Gewindes eingeschraubtes Strahlrohr 24, wobei das Strahlrohr 24 ein Paar koaxialer Strömungspfade definiert: einen ersten Strömungspfad zur Abgabe des Kraftstoffs durch eine Mittelpassage 26 und eine zweite, äußere Gegenströmungspassage 28 zur Aufnahme der zurückströmenden Hydrokarbondämpfe. Ein Lüftungsrohr 30, dessen Funktion nachstehend beschrieben werden wird, verläuft innerhalb des von dem Strahlrohr 24 definierten Leitungsteils 26 von einem Entlüftungsrohrverbinder 32 direkt neben dem Ende 34 des Strahlrohrs bis zur Befestigung am Strahlrohrgehäuse 22. Ein Prüfventilelement 36 ist in dem Kammerteil 38 der von dem Strahlrohrgehäuse 22 definierten Leitung 26 untergebracht und wird von der Druckfeder 40 in Dichtungskontakt mit einer Sifzfläche 42 gedrückt, die von dem Strahlrohrgehäuse so getragen wird, dass ein Ausfließen von Kraftstoff aus dem Düsenkörper längst nach Beendigung der Kraftstoffbefüllung verhindert wird. Die von dem Prüfventilelement 36 definierte Kraftstoffpassage 44 und die umgebenden Flächen des Strahlrohrgehäuses werden in einer Weise konfiguriert, die bewirkt, dass der durch den en gen Durchgang fließende Kraftstoff einen Venturi-Effekt auslöst, um einen Unterdruck zu schaffen, der durch den Lüftungsdurchgang 46 gezogen wird.
An seinem inneren Ende schließt die von dem Lüftungsrohr 30 definierte Lüftungsleitung an einen von dem Strahlrohrgehäuse 22 definierten Lüftungsdurchgang 48 an, der seinerseits an den Lüftungsdurchgang 50 (4) anschließt, der von dem Düsenkörper 12 definiert wird. Der Lüftungsdurchgang 50 schließt an den von der Abdeckung 62 definierten Durchgang 74 an und kreuzt innerhalb der Verkleidung den zylindrischen Durchgang 72, der in einem Aufwärtswinkel von ungefähr z. B. 15° zur Achse S des Strahlrohrgehäuses 22 verläuft und im allgemeinen horizontal liegt, wenn die Düse 10 sich in ihrer normalen, vorbestimmten Position zum Befüllen eines Kraftstofftanks befindet. Ein Kugelelement 76 ist zur Bewegung innerhalb des zylindrischen Durchgangs 72 eingesetzt, dessen äußeres Ende zur bequemen Wartung über eine Gewindeeinstellschraube 78 zugänglich ist. Der Durchgang 72 ist mit einem kleineren koaxialen Durchgang 52 verbunden, der von dem zur Kammer 68 führenden Durchgang 54 gekreuzt wird. Die Kammer 68 ist ebenfalls mit den Ausgängen 56 und 58 in der Verkleidung 62 verbunden, die sich ihrerseits an den Durchgang 60 im Düsenkörper 12 anschließen. Der Durchgang 60 ist mit dem Ausgang 46 verbunden, der seinerseits an dem Kraftstoffdurchgang 44 im Bereich des Prüfventüeiements 36, wie oben beschrieben, endet. Auf dese Weise wird ein geschlossener Kreislauf für den Unterdruck geschaffen, der durch den Venturi-Effekt des Kraftstoffs erzeugt wird, welcher durch den Kraftstoffdurchgang 44 und durch die Kammern 46, 60, 58, 56, 68, 54, 52, 72, 74, 50 und 48 sowie durch das Lüftungsrohr 30 zum Einlass 80 des Lüftungsrohrverbinders 32 im Endbereich des Strahlrohrs 24 strömt (d. h. in einer Ansauglinie).
Nochmals zu den 2 und 3: Das Strahlrohr 24 definiert am Ausflussende eine Vielzahl von Öffnungen 82 in der Außenfläche 84 des Strahlrohrs 24 für den Abzug von Dämpfen in die äußere Rohrleitung 28. Die Dämpfe, die durch den Unterdruck aus der externen Unterdruckquelle angesaugt werden, wandern längs des Strahlrohrs und treten durch eine zweite kreisförmige Gruppe von Öffnungen 86 von dort in die abgedichtete Innenkammer 88 des Düsenkörpers 12. Die Kammer 88 kommuniziert ihrerseits mit dem Durchgang 92, der von dem Düsenkörper 12 definiert wird.
Zu den 5, 5A und 5B: Für Anwendungen, bei denen das von der zentralen Unterdruckquelle gelieferte Unterdruckniveau variabel ist, z. B. wenn mehrere Kraftstoffpumpen von einer einzigen zentralen Quelle bedient werden, um den Hydrokarbondampf mit einer Durchflussrate abzuleiten, die im wesentlichen der Rate entspricht, mit der der Kraftstoff abgegeben wird, benutzt die Kraftstoffabgabedüse 10 gemäß der Erfindung eine Kombination aus einem Unterdruckniveauregler und einer variablen Strömungsöffnung.
Die Funktionsweise des Unterdruckreglers ist in dem U.S.-Patent 5.174.346 im einzelnen beschrieben.
Zur Abbildung: Eine Quelle hohen Unterdrucks, die zwischen –40 Inches (–101,6 cm) Wassersäule („WC") und –120 Inches (–304,8 cm) WC variieren kann, ist durch Düsengänge 94, 96 (3) an dem kreisförmigen Kanal im Gehäuse 201 angeschlossen. Der Kanal 98 wird von dem Gang 100 gekreuzt, der ein offenes Ende 102 von ungefähr 0,210 Inch (0,533 cm) Durchmesser besitzt. Das offene Ende ist von dem Dichtungskontakt der Diaphragmabaugruppe 104 verschlossen. Die Druckfeder 106 drückt das Diaphragma 108 von dem Dichtungskontakt mit dem Gang 100 fort und wird in die in 5A gezeigte Position gepresst, wenn das Unterdruckniveau in Kammer 110 ungefähr –15 Inches (–38,1 cm) WC beträgt. Der atmosphärische Druck in der Kammer 112 überwindet die Kraft der Druckfeder 106 und verschließt somit den Gang 100, wann immer die Druckdifferenz über das Diaphragma 108 15 Inches (–38,1 cm) WC oder mehr beträgt.
Zu den 2, 5 und 5A: Der Düsenkörper 12 definiert den Gang 114 für die Abgabe von Kraftstoff, der über die Kraftstoffleitung 116 vom Schlauch aufgenommen wird. Wenn die Düse betätigt wird, fließt der Kraftstoff durch die Ventilöffnung 118 und dann durch die Gänge 114, 116 zur Strahlrohrgruppe 14. Wie oben beschrieben – und unter Bezugnahme auf 2 – strömt der Kraftstoff durch den Gang 44 zwischen dem Prüfventilelement 36 und der umgebenden Wand des Strahlrohrgehäuses 22, die den Sitz 42 definiert, um in Gang 46 einen Unterdruck zu erzeugen. Der Kraftstoff strömt durch die Kammer 38 und dann durch die Leitung 26 des Strahlrohrs 24, um dann schließlich in den Fahrzeugtank gefüllt zu werden.
Nochmals zur 3: Die Hauptventilgruppe 120 besteht aus einem Ventilschaft 122, der zur axialen Bewegung innerhalb des Düsenkörpers relativ zu dem festmontierten Schaftdichtungskörper angebracht ist. Der Schaftdichtungskörper 124 ist mittels eines Gewindes mit dem Düsenkörper verbunden und definiert eine axiale Öffnung, durch die der Ventilschaft 122 ragt. Für eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen dem Ventilschaft 122 und dem Schaftdichtungskörper 124 sorgen O-Ringdichtungen 127. Eine unterdruckdichte Versiegelung zwischen dem Schaftdichtungskörper 124 und dem Düsenkörper 12 wird durch die O-Ringe 126 und 132 erleichtert.
Die Hauptkraftstoffventilgruppe 120 ist am oberen Ende des Ventilschafts 122 angebracht und umfasst eine Hauptventilkappe 154 und einen Tellerrand 156. Eine Hauptventildichtung 158 befindet sich zwischen der Kappe 154 und dem Rand 156 und die Hauptfeder 160, die von der Kappe des Körpers in ihrer Position gehalten wird, wirkt so auf die Ventilkappe 154, dass die Dichtung 158 den von dem Düsenkörper 12 definierten Ventilsitz 164 dicht abschließt.
Werter zu 3: Der in dem Gang 168 befindliche Tauchkolben 166 verfügt über einen verbreiterten Kolbenkopf 170 um einen Sperrstift 172, der an der Diaphragmagruppe 64 angebracht ist und ein äußeres Ende 174, das durch die Öffnung 176 in die Büchse 180 ragt, deren Gewindeverbindung mit dem Düsenkörper mit Epoxy versiegelt ist. Eine Kolbensperrfeder 182 befindet sich zwischen der Büchse 180 und dem vergrößerten Kopfteil des Kolbens 166. Ein Distanzstück 184 befindet sich am dem unteren Ende 174 des Kolbens 166, außerhalb des Düsenkörpers. Drei Kugeln 186 befinden sich in der Kammer 188, die um den Kolbenkopfteil 170 definiert ist, die wie in der Abbildung gezeigt mittels des Sperrrings 190 und des Sperrstifts 172 in ihrer Position gehalten werden. Die Position des Kolbens 166 und der Diaphragmagruppe 64 in Ruhe wird ferner durch die Diaphragmafeder 192 in Kammer 68 zwischen dem Diaphragma 64 und der Verkleidung 62 beibehalten. Ebenfalls zu 1: Die Hebelgruppe 16 zur Betätigung der Düse (nachstehend beschrieben) ist mittels eines Hebelstifts 194 in der Endöffnung 196 des Kolbens drehbar mit dem Ende 174 des Kolbens 166 verbunden.
Weiter zu 1 und folgende: Für die Kraftstoffabgabe wird das Strahlrohr 14 der Kraftstoffabgabedüse 10 gemäß der Erfindung in das Füllrohr in den Kraftstofftank eines Fahrzeugs eingeführt. Anders als Kraftstoffabgabedüsen nach dem bisherigen Stand der Technik ist die Düse 10 für das Einsammeln entwichenen Kraftstoffdampfs konstruiert, ohne den Einsatz einer ausgedehnten Manschette zu ertordern, die in Abdichtungskontakt mit dem Füllrohr des Fahrzeug gebracht, außerdem aufgrund von Einrissen und Beschädigungen inspiziert und häufig repariert oder ersetzt werden muss, die zu einem Austreten von Kraftstoffdampf führen.
Die Kraftstoffabgabedüse 10 gemäß der Endung wird dadurch betrieben, dass ein Betätigungshebel 16 zu dem Düsengehäuse 12 hin bewegt wird, was zur Folge hat, dass das innere Ende des Hebels sich um den Hebelstift 194 in der Endmündung 196 in dem Ende 174 des Kolbens 166 dreht. Der Hebel 16 fasst das Ende des Ventilschafts 122 und hebt den Schaft an, bis er in Kontakt mit dem Kraftstoffventil 120 kommt. Wenn weiterer Druck auf den Hebel 16 beaufschlagt wird, wird die Kompressionskraft der Feder 160 überwunden und das Kraftstoffventil 120 geöffnet, was ermöglicht, dass von einer entfernten Kraftstoffpumpe (hier nicht gezeigt) Kraftstoff durch die Gänge 116, 114 und folgende strömt, um dann schließlich über die Leitung 26 aus dem Strahlrohr 24 auszutreten.
Wenn der Kraftstoff in den Gang 114 innerhalb des Düsenkörpers 12 tritt, steigt der Druck von 0 psi auf ungefähr 2,5 psi, bevor das Venturi-Prüfventil 36 öffnet. Die Druckerhöhung in Gang 114, der mit dem Gang 218 und der Kammer 220 kommuniziert, bewirkt, dass das Dampfventil 210 die Unterdruckquelle für die Dampfableitung öffnet, wenn der Kraftstoffdruck die Kompressionskraft der Feder 224 durch Lösen des abdichtende O-Rings 206 überschreitet. Wenn aus dem Strahlrohr 24 Kraftstoff in einen Fahrzeugtank gefüllt wird, werden die aus dem Kraftstofftank des Fahrzeugs entwichenen Dämpfe über die Öffnungen 82 in das Strahlrohr eingesaugt und ziehen durch den koaxialen Gang 28, um dann über die Öffnungen 86 in die von dem Düsenkörper 12 definierte Kammer 88 auszutreten. Hydrokarbondämpfe von der Strahlrohrgruppe 14 ziehen weiter durch den Gang 92, der offen mit dem kreisförmigen Kanal 198 im Gehäuse 201 des Dampfunterdruckreglers 200 kommuniziert. Der Kanal 198 ist radial nach innen gebohrt und durchschneidet die Kammer 202 im Gehäuse 200 an mindestens einer Stelle. Kammer 202 wird an einem Ende von einem Rolldiaphragma 204 und von einem O-Ring am gegenüberliegenden Ende abgedichtet. Hydrokarbondämpfe aus der Kammer 202 können in die Kammer 110 strömen, wann immer der O-Ring 206 aus seinem Dichtungskontakt mit dem Gehäuse 200 bewegt wird und so den Durchstrom von Dampf durch die Mündung 208 erlaubt. Während des Dampfdurchstroms wird das Unterdruckniveau in Kammer 110 durch die Aktion der Diaphragmagruppe 108 in variabler Nähe zu dem offenen Ende 102 des Gangs 100 aufrechterhalten. Die Rate, mit der die Hydrokarbondämpfe in die Kammer 110 strömen, ist eine Funktion der Position des konischen Ventils 210 in der Mündung 208. Die Position des Ventil 210 ist eine Funktion des Drucks des Flüssigkraftstoffs im Düsenkörper 12 in Kammer 114.
Dampf aus der Kammer 202 wird über den Mündungsgang 208 in die Kammer 110 gesaugt, die teilweise von der Wand 212 (den Dampfgang 100 definierend) und dem Diaphragma 108 definiert wird. Das Diaphragma 108, auf dem eine Scheibe 214 aus geschlossenzelligem, kraftstofffestem Schaum zum Abdichtungskontakt der Öffnung 102 mit der Wand 212 angebracht ist, wird durch den atmosphärischen Druck in Kammer 110 in die gezeigte Position gezwungen und überwindet die Druckfeder 106. Wenn der Druck in der Kammer 100 durch die Tätigkeit der entfernten Unterdruckpumpe auf 15 Inches (38,1 cm) WC unter dem atmosphärischem Druck gesenkt wird, bewirkt die Druckdifferenz zwischen der Kammer 110 und der Kammer 112, die über die Öffnung 216 in der Verkleidung 217 zur Atmosphäre hin offen ist, dass das Diaphragma 108 die Widerstandskraft der Druckfeder 106 überwindet und die Scheibe 214 auf die obere Fläche der Wand 212 setzt und damit den Dampfgang 100 verschließt. Wenn der Dampfdruck wieder auf den atmosphärischen Druck ansteigt, bewegt sich das Diaphragma 108 von der Öffnung des Dampfdurchgangs 100 wie in 5B gezeigt fort und erlaubt die erneute Evakuierung des Dampfes aus der Kammer 110, wodurch das Unterdruckniveau auf ungefähr 15 Inch (38,1 cm). WC gehalten wird. Der Dampf wird über die Öffnung aus der Kammer 100 in den Gang 100, den kreisförmigen Kanal 98 und dann in den Durchgang 96 gesaugt. Wenn die Mündungsöffnung 102 zur Kammer 110 hin offen ist, saugt die entfernte Unterdruckpumpe den Dampf durch die Gänge 100, 98, 96 und dann nach oben in den Gang 94 im Düsengriff und schließlich in eine zentrale Leitung der Koaxialschlauchgruppe (hier nicht gezeigt).
Wieder zu 5: Der Kraftstoffdruck in Kammer 114 beträgt im wesentlichen 0 psi, wenn die Düse nicht in Betrieb ist. Wenn das Hauptventil 120 offen ist, steigt der Druck in der Kammer 114 auf den Auslösedruck des Prüfventil (36, 2 und 3) und variiert je nach Durchflussrate des Kraftstoffs nach oben. Ein typischer Druck wäre 3 psi bei 2 gpm Durchfluss und würde bei 10 gpm fast linear auf 12 psi ansteigen.
Der Kraftststoffdruck in Kammer 114 bewirkt, dass der Kraftstoff durch das Filtersieb 227 und die Üffnung 218 in die Kammer 220 fließt und damit eine Kraft gegen den Kolben 222 und das verbundene Rolldiaphragma 204 ausübt. Der Bewegung des Kolbens 222 wird von der Druckfeder 224 entgegen gewirkt, die so konzipiert ist, dass sie den O-Ring 206 in Dichtungskontakt mit dem von dem Gehäuse 200 definierten Ventilsitz 226 hält, bis der Kraftstoffdruck 2 psi erreicht. Der Rückweg des Dampfes zwischen der Strahlrohrgruppe 14 und der äußeren Unterdruckquelle ist deshalb positiv abgedichtet, sofern nicht das Hauptventil 120 geöffnet wurde, um einen Kraftstoffstrom zu erlauben, und im Schlauch ein Kraftstoffdruck verfügbar ist, der einen nachhaltigen Strom erzeugt.
Die Federkonstante der Feder 224 ist so gewählt, dass sie ungefähr 0,30 Inch (0,762 cm) Ablenkung erzeugt, wenn der Druck in der Kammer 114 12 psi erreicht. Die Dampfflusssteuerung wird durch Änderungen im Durchmesser des Ventilkonus bezüglich der Ventilfahrt erreicht, die durch den Kraftstoffdruck in Kammer 114 erzeugt wird. Durch Kombination des bekannten Drucks gegenüber den Flusscharakteristiken für den Dampfunterdruckregler 200 und diejenigen der Strahlrohrgruppe 14 plus dem Dampfpfad im Düsenkörper zur Kammer 202 im Gehäuse 201 können variabie Durchmesser für den Ventilkonus 210 ausgewählt werden, um die korrekte Drosselung über die Mündungsöffnung 208 hinweg zu erreichen.
Die Anpassung des Ventilkonus 210 wird erreicht durch Drehung des Ventils in seiner Gewindeverbindung mit dem Ventilschaft 238 erreicht. Eine Drehung in eine Richtung zieht den Ventilschaft 238 und den daran befestigten Kolben 22 herein, womit die Kompressionskraft der Feder 224 erhöht wird. Dies führt zu einem höheren Druckniveau in der Kammer 114 und von daher zu einer erhöhten Kraftstoffflusssituation für eine gegebene Dampfstrombedingung. Eine Drehung des Ventil in die entgegen gesetzte Richtung stimmt einen verringerten Kraftstofffluss auf die gegebene Dampfstrombedingungen ab.
Auf diese Weise kann der Dampfstrom, der in den Leerraum- bzw. Schwundraum des unterirdischen Lagertanks zurückkehrt, auf die Durchflussrate des flüssigen Kraftstoffs abgestimmt werden, der dem unterirdischen Tank entnommen wird.
Ziel dieser Erfindung ist es natürlich, die Möglichkeit zu maximieren, alle Hydrokarbondämpfe zu sammeln, wenn sie aus dem Fahrzeugtank nach oben durch das Füllrohr zur in die Atmosphäre weisende Öffnung hin entweichen. Dies kann mit einer präzise abgestimmten Fluss- bzw. Strömungsanordnung erreicht werden. Wenn die Dampfableitungsrate niedriger als der Ausfluss ist, werden die nicht gesammelten Dämpfe an der Füllrohröffnung in die Atmosphäre abgegeben. Wenn die Dampfableitungsrate höher als die tatsächliche Dampfströmungsrate wird Luft in das Füllrohr gesaugt und mit den Hydrokarbondämpfen zum unterirdischen Lagertank zurückgeleitet. Diese überschüssige Menge an Luft/Hydrokarbon führt dann zur Dampfemissionen aus der Tanklüftung. Beide dieser Bedingungen haben eine Tendenz, die Effizienz der Gesamtdampfrückgewinnung zu senken.
Um den Dampfstrom dem Kraftstofffluss genauer anzupassen, ist der Justierungsschaft 232 mittels eines Schraubgewindes mit dem Diaphragma 108 verbunden, um dem Benutzer der Düse zu ennöglichen, den Kompressionsbetrag an der Regelfeder 106 zu erhöhen oder zu verringern. Eine Erhöhung der Kompression führt zu einem höher eingestellten Unterduckniveau (z. B. 16 Inches (40,64 cm) WC) und damit zu einer Erhöhung des Dampfstroms durch die variable Ringöffnung zwischen der Mündung 208 und dem Ventil 210. Eine Verringerung der Federkraft hat den entgegen gesetzten Effekt. Eine Druckfeder 234 ist zwischen dem Justierschaftflansch 236 und dem Diaphragma 108 installiert. Die Feder 234 ist im Vergleich zu der Reglerfeder 106 sehr steif und verhindert so jede relative Winkelbewegung zwischen dem Schaft und dem Diaphragma nach der manuellen Justierung.
Wieder zu 3: Eine Schließung der Düse wird durch den auf das Diaphragma 64 wirkenden Unterdruck erreicht; das Diaphragma wirkt hierbei, um die abwärts gerichtete Kraft der Feder 192 und die Reibungswiderstand der Edelstahlkugel 186 gegen den Stift 228 bei einem Unterdruck von ungefähr 25 Inches (63,5 cm) WC zu überwinden (siehe z. B. U.S.-Patent 4.343.337, Spalte 4, Zeile 58 bis Spalte 5, Zeile 2).
Wieder zu 3: Wenn der Lüftungskreislauf blockiert ist, z. B. aufgrund Vorhandenseins des Kugelelement 76 an der Schnittstelle der Bohrung 72 mit dem Gang 52 (wie unten näher beschrieben) oder aufgrund einer Tank-Voll-Bedingung, bei der sich Kraftstoff am Einlass 80 des Verbinders 32 befindet, fließt der Kraftstoff nichtsdestoweniger weiter in die Düse und der Unterduck in der Kammer erhöht sich schnell. In Reaktion darauf bewegt sich das Diaphragma 64 nach oben, überwinndet die Abwärtskraft der Feder 192 und zieht auch den Stift 228 nach oben. Wenn der Stift nach oben geht, wird der breitere obere Teil des Stift von den anliegenden Kugeln 186 weggeführt, was den schmaleren, unteren Teil des Stift in einer Position direkt neben den Kugeln lässt. Dies erlaubt den Kugeln 186 am Sperrring 190 nach unten zu wandern und den Tauchkolben 166 zur Abwärtsbewegung freizugeben sowie das Ende des Hebels 16 freizugeben. Da der Hebel 16 nicht mehr den Ventilschaft 122 an seinem Platz hält, zwingt die Feder 160 den Ventilschaft nach unten und schließt das Kraftstoffventil 120, womit die Düse geschlossen wird.
In Düsen bislang bekannter Konzeption wird ein Prüfventilmechanismus im Körper der Düse relativ entfernt von dem Strahirohrausiass geboten. Wenn der Prüfventilmechanismus ausgelöst wird, ist innerhalb der Düse eine bedeutende Menge Kraftstoff enthalten. Infolgedessen kann, wenn die Düse nicht nach vorne in den Kraftstofftank gesteckt wird, um den restlichen Kraftstoff aus den Düse abfließen zu lassen, dieser Restkraftstoff bei Entfernung des Düsenendes aus dem Füllrohr des Fahrzeugs verschüttet werden, die Fahrzeugoberfläche beschädigen, eine Explosionsgefahr darstellen und die Umwelt verschmutzen. In der Kraftstoffabgabedüse gemäß der Erfindung ist ein verbesserte Flussspernnechanismus vorgesehen, um die Menge des aus Versehen aus der Düse abgegebenen Kraftstoffs zu reduzieren. In 3 defrniert die Verkleidung 62 einen weiteren zylindrischen Gang 72 koaxial zu einem kleineren Gang 52, der in einem Aufwärtswinkel M von z. B. ungefähr 15° zur Horizontalachse S des Strahlrohrgehäuses 22 verläuft und im allgemeinen horizontal liegt, wenn die Düse 10 sich in ihrer normalen, vorbestimmten Position zum Befüllen eines Kraftstofftanks befindet. Die Unterbringung dieser Funktion in der Verkleidungsgruppe schafft mehrere Vorteile gegenüber den typischen, an Strahlrohrende angebrachten Konstruktionen. Die Position in der Verkleidung erlaubt einen wesentlichen Unterschied im Winkel des Kugellaufs gegenüber dem des zylindrischen Auslaufendes 34 des Strahlrohrs. Diese Freiheit ermöglicht es, das Strahlrohr entsprechend den Nonnen der ISO („International Standard Organisation" [Intemationale Normenorganisation]) zu fertigen, während sie erlaubt, den Winkel des Kugellaufs so auszuwählen, dass er eine Schließfunktion sicher stellt, wenn die Mittellinie des Strahlrohrendes die Horizontale erreicht, oder noch vorher. Dieser Spielraum erlaubt einen Ausgleich für die Roll- und Haftreibung der Kugeloberfläche. Das Kugelelement 76 ist in seiner Größe relativ zu dem Durchmesser des Gangs 72 bemessen, so dass es mit Leichtigkeit rollt, wenn die axiale Ausrichtung des Strahlrohrgehäuses 22 geändert wird; es ist zudem so bemessen, dass, wenn das Element an die Kreuzung des Ganges 72 mit dem Gang 52 gerät, der Unterdruckstrom unterbrochen wird. Wenn die Düse 10 in einer Ausrichtung zur Abgabe von Kraftstoff gehalten wird, z. B. mit dem Winkel zur Achse S des Strahlrohrgehäuses annähernd horizontal, bewegt sich das Kugelelement 76 zum Dichtungselement, d. h. zur Einstellschraube 78 mit Gewinde, weg von der Kreuzung mit dem Gang 52, und der Unterdruckgang ist nicht mehr versperrt. Wenn jedoch die Düse in eine Position umgelagert wird, in der der Winkel der Achse B des Gangs 72 zur Horizontalen größer als 0° ist, z. B. wenn die Düse aufrecht gegenüber dem Kraftstofftank gehalten wird oder an der Kraftstoffpumpe eingehängt wird, bewirkt die Schwerkraft, dass das Kugelelement 76 zur Kreuzung mit Gang 52 rollt und den Unterdruckstrom blockiert, wodurch eine volle Tanksituation simuliert wird und die Kraftstoffabgabedüse durch Erhöhung des Unterdruckniveaus in Kammer 64, wie oben beschrieben, zur Unterbrechung des Kraftstoffflusses veranlasst wird. Wenn die Düse 10 in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht wird, d. h. mit der Achse B in einem Winkel größer 0° zur Horizontalen geneigt, rollt das Element 76 von der Gangkreuzung fort und ermöglicht so die Wiederaufnahme des Flusses zur Reduzierung des Unterdruckniveaus in Kammer 68 unter das vorbestimmte Höchstniveau.
Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht eine besondere Anwendung für Situationen vor, in denen die externe Unterdruckquelle, z. B. eine konstante Unterdruck-Zellen-/Drehkolbenpumpe, ein relativ konstantes Unterdruckniveau liefert und es damit unnötig macht, Mittel zur Regulierung des Unterdrucks in der Düse zu liefern.
Bezug nehmend nun auf 5C, ist in dem Dampfunterdruckregler 200 eine einzige Kammer 110 unter der Verkleidung 217 definiert, die an ihrer Peripherie mit dem O-Ring 232 abgedichtet ist. Das Ende 102 des Dampfdurchgangs 100 ist offen und schließt an die Kammer 110 mit dem Gang 98 an.
In der zweiten Ausführung der Endung ist eine Kraftstoffabgabedüse 10 z. B. des Typs wie oben in 1 ff. beschrieben entsprechend 6 mit einer transparenten, achselastischen Manschette 500 ausgerüstet. Die transparente Manschette, die mit z. B. einer Rohrklemme 501 gegen Abnahme gesichert ist, liegt um die Außenfläche 84 eines Außenteils 502 der Strahlrohrgruppe 14 und erstreckt sich längs dem Strahlrohr 24 zum Strahlrohrende 34. Wenn das Strahlrohrende in das Füllrohr des Kraftstofftanks eingeführt wird, schließt sich die Außenlippe 504 der transparenten Manschette 500 abdichtend an die Fläche um die Öffnung des Kraftstofftankfüllrohrs, wobei die korrekte Positionierung von der Transparenz des Manschettenmaterials erleichtert wird. Die Manschette dient so dazu, das Entweichen der aus dem Kraftstofftank strömenden Kraftstoffdämpfe zu verhindem und sie mit dem oben beschnebenen Dampfrückgewinnungssystem zu sammeln.
Der Körperteil 505 der Manschette 500, die ein Volumen 507 zum Sammeln der entwichenen Dämpfe definiert, besitzt gefurchte Falten 506, die sich elastisch zusammendrükken, wenn die Lippe 504 gegen die Oberfläche um die Füllrohröffnung gepresst wird, um den Dichtungsdruck zu erhöhen und das Entweichen der Kraftstoffdämpfe aus dem Raum 507 vor der Rückgewinnung durch das Dampfrückgewinnungssystem zu verhindern. Da das Material der Manschette transparent ist, kann ein Benutzer zudem leichter den richtigen Sitz der Strahlrohrgruppe während des Kraftstoffeinfüllens sicher stellen.
Zu den 7A bis 7C: Ein oberes Ende 550 der Manschette 500 hat die Form einer Hülse 551 mit einem runden Querschnitt einer Größe, die sich eng an das Strahlrohr der Kraftstoffabgabedüse anlegt. Der Körperteil 505 erstreckt sich von der Hülse mit einer Linienführung, die im allgemeinen derjenigen des Strahlrohrs entspricht. Der Körperteil 505 der Manschette besitzt eine Wanddicke von ungefähr 0,075 Inch (0,191 cm): Die Dicke der Hülse 551 in den Bereichen 554 beträgt ungefähr 0,125 Inch (0,381 cm); in der Gegend der Rille 556 zur Aufnahme der Klammer 501 beträgt die Wanddicke ungefähr 0,09 Inch (0,229 cm).
Die Manschette 500 besteht aus geeignetem transparenten Polymermaterial, z. B. Polyurethan, das wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen Benzin, Ozon und ultraviolette Strahlung ausgewählt ist. Die Merkmale der Elastizität und Flexibilität bei niedriger Temperatur (in der bevorzugten Ausführung besitzt das Material z. B. einen Härtegrad von 80 (Shore A) und ist ausreichend flexible, eine akzeptable Abdichtung bei einer Reihe von Kraftstofftankfüllrohr-Konfigurationen zu bieten), Haltbarkeit, Reißfestigkeit und Stabilität sind ebenfalls wünschenswert.
Im Einsatz erlaubt es die aus einem transparenten Polymermaterial bestehende Manschette 500 dem Benutzer, das Einführen des Strahlrohrendes 34 z. B. in die eng ansitzende Strahlrohrverengung (nur bleifreier Kraftstoff) des Kraftstofftankfüllrohrs eines Fahrzeugs optisch zu überwachen. Sie erleichtert auch die Positionierung des Wulstes 504 der Manschette in Verschlusskontakt mit einer Oberfläche um das Kraftstofftankfüllrohr, während die Position des Strahlrohrs und des Wulstes durch das transparente Material zu beobachten ist und die Position des Strahlrohrs und/oder der Wulst je nach Notwendigkeit angepasst werden kann, um die Rückgewinnung von Kraftstoffdämpfen zu maximieren, die bei der Befüllung mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank entweichen. Ferner gestattet das transparente Material der Manschette dem Benutzer dann, wenn der (oben beschriebene) automatische Verschlussmechanismus durch das Vorhandensein von Kraftstoff am Strahlrohrende ausgelöst wird, zwischen einer ersten Bedingung zu unterscheiden, bei der automatische Verschlussmechanismus durch ein Zurückschlagen des Kraftstoffs vorzeitig betätigt wurde, wobei man den automatischen Verschlussmechanismus manuell sicher außer Kraft setzen kann, um den Tankfüllvorgang abzuschließen, und einer zweiten Bedingung, bei der automatische Verschlussmechanismus von einem gefüllten Tanks ausgelöst wird. Eine falsche Annahme der ersten Bedingung, die zum Beispiel durch Unaufmerksamkeit oder eine irrtümliche Einschätzung der im Tank befindlichen Kraftstoffmenge durch den Benutzer verursacht wurde, ohne dabei über eine optische Bestätigung zu verfügen (außer bei Entfernung des Strahlrohrs vom Füllrohr) hat häufig zu einer Überfüllung des Fahrzeugtanks mit Verschütten von Kraftstoff und Beschädigung der Umwelt geführt. Das transparente Material der Manschette 500 der vorliegenden Erfindung kann die Fälle von Überfüllung reduzieren, indem sie dem Benutzer gestattet, das Einfüllen des Kraftstoff in das Füllrohr optisch zu verfolgen und damit zu bestätigen, wenn der automatische Verschlussmechanismus von einem vollen Tank ordnungsgemäß ausgelöst wird.
Eine andere Ausführung der Erfindung hat eine besondere Anwendung für den Einsatz mit der in 3 gezeigten Düse mit der Abweichung, dass der Gang 92 direkt an den Gang 96 anschließt und so sowohl der Dampfstromregler 200 als auch das zur Dampfdruckregelung dienende Diaphragma 108 und die zugehörige Feder wie auch die zugehörige Verkleidung entfallen. Diese Düsenvariation erfordert eine externe Unterdruckquelle, z. B. eine konstante Unterdruck-Zellen-/Drehkolbenpumpe, die ein relativ konstantes Unterdruckniveau liefert und damit Regelungsmittel für den Unterdruck in der Düse erübrigt. Die Mittel zur Dampfstromregelung innerhalb der Düse entfallen auch aufgrund der Verwendung des in 8 gezeigten Mechanismus.
Zu 8: Eine Vorrichtung zur Dampfstromsteuerung 300 gemäß der Erfindung besitzt einen Körper 302, der einen Leitungskanal 304 für den Durchstrom von Kraftstoff von einer externen Quelle zur Kraftstoffabgabedüse (Pfeil F) definiert und der ein Einlassende 306 sowie ein Auslassende 308 besitzt, die beide über ein Gewinde mit dem Kraftstoffschlauchabschnitt verbunden sind. In dem Leitungskanal 304 sitzt ein Engpass 310, der eine lokale Reduzierung des Kraftstoffdrucks bewirkt.
Die Dampfstromsteuervorrichtung 300 besitzt ferner einen Körper 302 mit einer ersten und einer zweiten Dampfstromkammer 314, 316, die durch eine Dampfstromöffnung 318 verbunden sind. Die erste Dampfstromkammer 314 definier einen Einlass 315, der von der Kraftstoffabgabedüse (hier nicht gezeigt) einen O-Ring-Anschluss an einen koaxialen Schlauch schafft. Die zweite Dampfstromkammer 316 definiert eine Auslassöffnung 317, die mittels eines Gewindes an die eine konstante Unterdruck-Zellen-IDrehkolbenpumpe (hier nicht gezeigt) verbunden ist. Ein Dampfstromregler 320 besitzt ein konisches Kopfelement 321, das sich an der Mündungsöffnung 318 befindet und einen O-Ring 322 umfasst, der zur Abdichtung auf den Ventilsitz 324 gesetzt ist, um einen Dampfstrom zwischen der ersten und der zweiten Dampfstromkammer zu verhindern. Das Gehäuse 312 hat eine erste und zweite Kraftstoffkammer 326, 328, die durch ein Rolldiaphragma von einander getrennt sind. Die erste Kraftstoffkammer 326 ist über eine Leitung 327 an den Hochdruckbereich der Kraftstoffleitung 304 angeschlossen. Die zweite Kraftstoffkammer 328 ist über eine Leitung 329 mit dem Niederdruckbereich der Kraftstoffleitung 304 verbunden. An dem Diaphragma 330 ist ein Kolben angebracht, auf dem das Dampfstromsteuerungsventil 320 montiert ist. Das Ventil 320 ragt durch eine Öffnung 334 in der Wand 336 zwischen der zweiten Dampfstromkammer 316, wobei die Mündungsöffnung mit einer U-Kappe abgedichtet ist. Eine Druckfeder 340 in der zweiten Kraftstoffkammer drückt den Kolben in die gezeigte Position, wobei der O-Ring 322 als Abdichtung zwischen den Dampfstromkammern sitzt. Wenn der Drukkunterschied zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffkammer 326, 328 ein vorgegebenes Niveau überschreitet, wird die Kompressionskraft der Feder 340 überwunden und das Ventilelement 321 wird aus seiner Abdichtungsposition gelöst, um einen Unterdruckstrom von der Düse zu ermöglichen. Wie in der oben beschriebenen ersten Ausführung, wird die Konfiguration des konischen Veritilkopfelements 321 gewählt, um die Größe der Mündungsöffnung 318 in Beziehung zur Differenz des Kraftstoffdrucks in der Leitung 304 und im reduzierten Querschnitt des Engpasses 310 zu variieren.
Wiederum kann auf die beschriebene Art und Weise der in den unterirdischen Tank zurückkehrende Dampfstrom der Durchflussrate des Kraftstoffs angepasst werden, der aus zum Lagertank zwecks Befüllung abgezogen wird, z. B. durch eine vorhandene Kraftstoffab gabedüse oder durch eine mit einer konstanten Unterdruckquelle verbundene Düse. Im Ergebnis-wird so die Möglichkeit der Sammlung aller Hydrokarbondämpfe bei ihrem Entweichen aus dem Fahrzeugtank und auf ihrem Weg aufwärts durch das Füllrohr zur Öffnung zur Atmosphäre hin durch eine präzise angepasste Flussanordnung maximiert. Die Exzenterschraube 350 für die Fluss-/Stromeinstellung bietet das Mittel, die Position des Gehäuses 312 längs der Mittellinie zu variieren. Die Bewegung des Gehäuses 312, die zu einer weiteren Kompression der Feder 340 führt, reduziert die Dampfstrommenge gegenüber einem gegebenen Kraftstofffluss, indem sie eine größere Druckdifferenz in der Leitung 304 erfordert, um dieselbe Ringöffnung zwischen der Mündungsöffnung 318 und dem Ventilkonus zu schaffen. Die Bewegung des Gehäuses 312 in die entgegengesetzte Richtung führt zu einem Ansteigen des Dampfstroms gegenüber einem gegebenen Kraftstofffluss. Wenn die Einstellung abgeschlossen ist, wird die Sperrmutter 351 angezogen, um die Einstellung zu sichern.
Eine weitere Ausführung der Erfindung hat auch eine besondere Anwendung für den Einsatz mit der in 3 gezeigten Düse, ebenfalls mit Variante, dass der Gang 92 direkt an den Gang 96 anschließt und damit sowohl den Dampfstromregler 200 und das Diaphragma zur Dampfdruckreglung 108 sowie die zugehörige Feder und Verkleidung erübrigt. Wie oben mit Bezug auf 3 beschrieben, erfordert diese weitere Düsenvariante auch eine externe Unterdruckquelle, die eine relativ konstantes Unterdruckniveau liefert, und es damit überflüssig macht, Mittel zur Regelung des Unterdrucks innerhalb der Düse vorzusehen. Die Mittel zur Dampfstromregelung in der Düse entfällt auch durch Verwendung des in 9 gezeigten Mechanismus, wie nun beschrieben werden wird.
Zu 9: Eine Vorrichtung zur Dampfstromsteuerung 400 gemäß der Erfindung definiert eine Leitung für den Durchstrom von Kraftstoff aus einer externen Quelle zur Kraftstoffabgabedüse (Pfeil F') mit einem Einlassende 438 und einem Austrittsende 440, die beide mittels eines Gewindes mit dem Kraftstoffschlauchabschnitt (hier nicht gezeigt) verbunden sind. Die Kraftstoffleitung besteht aus einer Sequenz der Gängen und Kammern 438, 442, 428, 430, 432, 434, 436, 444 und 440.
Die Vorrichtung zur Dampfstromsteuerung 400 besitzt ferner ein Gehäuse 454 mit einer ersten und zweiten Dampfstromkammer 446 und 448, die zu einer Dampfstromöffnung 420 führen.
Die erste Dampfstromkammer 446 defrniert einen Einlass 456, der eine mit einem O-Ring abgedichtete Verbindung (hier nicht gezeigt) zu einem Schlauch aus der Kraftstoffabgabedüse schafft.
Eine dritte Dampfstromkammer 450 führt zu einem Austritt 452, der mittels eines Gewindes an einen Schlauch zu der konstanten Unterdruck-Zellen-/Drehkolbenpumpe (hier nicht gezeigt) angeschlossen ist. Ein Dampfstromregelventil 458 besitzt ein konisches Kop felement 414 an der durch die Fläche 422 definierten Mündungsöffnung 420, wobei das Kopfelement einen O-Ring 418 umfasst, der zur Abdichtung auf den Ventilsitz 460 gesetzt ist, um den Dampfstrom zwischen der ersten und dritten Dampfstromkammer zu verhindern. Die Vorrichtung 400 besitzt ferner eine erste und zweite Kraftstoffkammer 442 und 430, die durch einen Kolben 412 von einander getrennt sind. Die erste Kraftstoffkammer 442 ist über den Gang 428 mit der zweiten Kraftstoffkammer 430 verbunden. Das Dampfstromregellvenül 458 und der Kolben 412 sind an einander befestigt (wobei der Kolben mit der Mutter 416 auf der Ventilverlängerung 458 gesichert ist) und in Reaktion auf den Kraftstofffluss beweglich. Das Ventil 458 ragt durch die Mündungsöffnung 420 in der Wand 462 zwischen der zweiten Dampfstromkammer 448 und der dritten Dampfstromkammer 450, wobei die Mündungsöffnung mit einem O-Ring 418 abgedichtet ist. Eine Druckfeder 424 in der zweiten Kraftstoff kammer drückt den Kolben in die gezeigte Position, wobei der O-Ring 418 zwischen den beiden Dampfstromkammern für die Abdichtung sorgt. Wenn die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffkammer 442, 430 ein vorgegebenes Niveau überschreitet, wird die Kompressionskraft der Feder 424 überwunden und das Ventilelement 458 wird aus seiner Abdichtungsposition entfernt, um einen Unterdruckstrom aus der Düse zu ermöglichen. Wie in den oben beschriebenen Ausführungen, wird die Konfiguration des konischen Ventilkopfelement 414 so gewählt, dass die Größe der Mündungsöffnung in Verbindung mit dem Druckunterschied, der von dem Kraftstoffstrom zwischen den Kammern 442, 430 geschaffen wird, variiert wird.
Wiederum kann auf die beschriebene Art und Weise der in den unterirdischen Tank zurückkehrende Dampfstrom der Durchflussrate des Kraftstoffs angepasst werden, der aus zum Lagertank zwecks Befüllung abgezogen wird, z. B. durch eine vorhandene Kraftstoffabgabedüse oder durch eine mit einer konstanten Unterdruckquelle verbundene Düse, die weder Mittel zur Regelung des Dampfstroms noch Mittel zur Regelung des Dampfdrucks besitzt. Im Ergebnis wird so die Möglichkeit der Sammlung aller Hydrokarbondämpfe bei ihrem Entweichen aus dem Fahrzeugtank und auf ihrem Weg aufwärts durch das Füllrohr zur Öffnung zur Atmosphäre hin durch eine präzise angepasste Flussanordnung maximiert.
Wieder zu 9: Der Kolben 412 wird in engster Nähe zu der leicht konischen, umgebenden Wand 464 der Stromeinstellbüchse 406 gezeigt. Wenn ein niedriger Fluss von z. B. 1 gpm auftritt, wird der Kolben gezwungen, die Feder 424 zusammenzudrücken, um den Gang 428 für den Durchstrom zu öffnen. Mit ansteigendem Strom muss der Kolben 412 die Feder 424 weiter zusammendrücken, um den Durchflussbereich des Gangs 428 proportional zu erhöhen. Die konische Oberfläche 464 ist in ihren Konturen so gestaltet, dass sie bei ansteigendem Benzinstrom für einen fast linearen Versatz des Kolbens 412 sorgt. Die Feder 424 wird so gewählt, dass sie Kompressionsleistungsmerkmale besitzt, dem Strom minimalen Widerstand entgegen setzen, während sie ein Kraftniveau bietet, das im Vergleich zum Reibungswiderstand der U-Kappendichtung hoch ist, die die stabartige Fortsetzung 466 des Dampfstromsteuerventil 458 abdichtet. Auf diese Weise entspricht der Versatz des Dampfstromsteuerventils 458 und des Kolbens 412 (gestrichelte Linie, Position 412') der Benzinflussrate mit einem hohen Grad von Wiederholbarkeit.
Die Strom-/Flusseinstellbuchse 406 und die Dampfventilbuchse 410 werden verwendet, um die Betriebsbedingungen für die Strom-1Flusssteuervorrichtung 400 zu variieren. Wenn beide Einstellbuchsen 406, 410 in ihrer Gewindeverbindung mit dem Gehäuse 402 verdreht werden, wird der Anfangsdruck auf die Feder 424 je nach Drehrichtung erhöht oder verringert. Auf diese Weise kann die einzelne Feder an eine besondere Kraftanforderung angepasst werden.
Eine unabhängige Bewegung der Strom-/Flusseinstellbuchse 406 sorgt für eine kleine Anpassung der Beziehung des Flüssigkeitsflusses zum Dampfstrom durch Öffnen oder Schließen des Gangs 428 relativ zur der festen Ruheposition des Kolbens 412. Jede Einstellbuchse ist mit einer Sperrmutter 404 und 408. versehen, um die Anpassungen positiv zu sichern.
Eine unabhängige Bewegung der Dampfventilbuchse 410 bietet ein Mittel für eine kleine Anpassung des Betrags der Kraft, die für den Kolben 412 benötigt wird, um den O-Ring 418 des Dampfstromsteuerventils aus seiner Abdichtposition im Ventilsitz 460 zu bewegen.
Versorgung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgeusgerüsteten Fahrzeugen
Tests, die vom California Air Resources Board („CARB") durchgeführt wurden, zeigen, dass das Widerauftanken von Fahrzeugen mit eigener Dampfrückgewinnung („ORVR") an Tankstellen der Phase II über die Dampfrückführieitung für Unterstützungssysteme Umgebungsluft in den unterirdischen Tank einleitet. Der Unterstützungstyp des Dampfrückgewinnungssystems der Phase II ist so konzipiert, dass er Dampf aus dem Füllrohr des Kraftfahrzeugtanks in gleicher Menge wie das abgegebene Flüssigbenzin zurückleitet. Mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüstete Fahrzeuge sind so konstruiert, dass der aus dem Tankfüllrohr ausgestoßene Dampf eliminiert wird; deshalb saugt das Unterstützungssystem in gleicher Menge wie das abgegebene Flüssigbenzin Umgebungsluft an. Wenn diese reine Luft durch die Düse, den Schlauch, die Abgabevorrichtung und die unterirdische Rohrleitung in den Freiraum des Lagertanks transportiert wird, verursacht sie eine Verdunstung des Flüssigbenzin bis eine Hydrokarbon („HC")-Konzentration im Gleichgewicht erreicht ist. Das Ergebnis ist eine 30% bis 40%ige Zunahme des Umgebungsluftvolumens, das in den unterirdischen Freiraum geleitet ist. Diese überschüssige Volumen erhöht den Dampfraumdruck und verursacht unerwünschte HC-Emissionen aus den unterirdischen Tanks. Die Testergeb nisse von CARB zeigen eine Reduzierung der Dampfrückgewinnungseffizienz von 30% oder mehr, weit unter den geforderten 90% bis 95% der CARB-Zertifizierung.
Das Dampfrückgewinnungssystem, wie es z. B. oben und in den U.S.-Patenten Nr. 5.327.944 und 5.386.859 beschrieben ist, lässt sich leicht für die Befüllung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüsteten Fahrzeugen modifizieren.
Zu den 10 und 11: Tests haben gezeigt, dass das Füllrohrvolumen und das Volumen in der transparenten Manschette oder Dampfschutz 500 bei durchfließendem Kraftstoff gegenüber der Umgebung im Unterdruck befindet. Der Strahl des Flüssigkraftstoffs aus dem Strahlrohrende abwärts in den wesentlich reduzierten Durchmesser des Füllrohrs eines mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüsteten Fahrzeugs wirkt sehr ähnlich der Strahlpumpe, die in dem U.S.-Patent Nr. 4.336.830 beschrieben ist. Deswegen kann der Unterdruck, der erzeugt wird, wenn der Dampfschutz 500 in Abdichtungskontakt mit der Füllrohröffnung kommt, auf das Niveau von 6 bis 8 Inches (15,24 bis 20,32 cm) Wassersäule (WC) unter den Umgebungsdruck herunter geregelt werden (d. h. –6 bis –8 Inches (–15,24 bis –20,32 cm) WC), wobei zusätzlich ein Unterdruckausgleichsventil 600 in der Außenwand des Düsenkörpers 12, der die Dampfleitung 88 umschließt, installiert ist.
Der Zweck der Erzeugung einer bekannten Unterdruckbedingung an dieser Stelle ist es, eine Reduzierung des von der Dampfstromsteuerung 200 (5) evakuierten Luft zu bewirken. Unter normalen Bedingungen steht diese Leitung bei Betanken eines Standardfahrzeugs unter beinahe atmosphärischen Druck, weshalb der Druckabfall über die variable Mündungsöffnung 208 wesentlich reduziert wird, wenn beim Betanken eines mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüsteten Fahrzeugs –6 bis –8 Inches (–15,24 bis –20,32 cm) WC in der Leitung 88 existieren. Die Einstellung des Unterdruckausgleichventils in Kombination mit der Dampfstromsteuerung schaffen eine Luftrückleitungsrate von 75% der Abgaberate von Flüssigbenzin.
Auf diese Weise wird das Volumen reiner Luft, das in die Düse gesaugt wird, nur zu einer Verdunstung von Fiüssigbenzin führend, die ausreicht, um das gesamte Endvolumen wieder auf ein Niveau dem Abgabevolumen des Flüssigbenzins bringen. Von daher werden Lüftungsemissionen vermieden und die Effizienz des Dampfrückgewinnungssystem aufrecht erhalten.
Zu den 12 und 13: Nachfolgend wird das oben beschriebene Konzept weiter entwickelt und erläutert, einschließlich einer Bezugnahme auf die Tabellen 1 und 2 unten.
Insbesondere wird eine Kraftstoffabgabedüse 700 gezeigt, die mit einem Unterdruckausgleichventil 702 ausgerüstet ist, welches in der Außenwand des Düsenkörpers 12 installiert ist, der die Dampfleitung 88 umschließt. Das Unterdruckausgleichventil 702 umfasst ein positiven/negativen Druck erfassendes Diaphragma 704, das eine erste Fläche 706 besitzt, die eine Wand der Dampfleitung 88 definiert, und eine zweite, gegenüberliegende Fläche 708, die eine Wand einer Kammer 710 definiert, die über eine Öffnung 712 zur Atmosphäre hin offen ist. Das Diaphragma 714 definiert eine Mehrzahl von durchgängigen Öffnungen, z. B. sechs, auf die Ausgleichventilscheiben 716 montiert sind, die von der Feder 718 in Verschlussstellung mit der ersten Fläche 706 des Diaphragmas 704 gedrückt werden, das seinerseits von der Feder 720 in eine Verschlussstellung der ersten Fläche 706 mit dem Sitz 722 gedrückt wird, der von der Wand der Dampfleitung 88 definiert wird.
Zu 3: Wie oben beschrieben, wird auch der Benzinfluss (angedeutet durch Vollpfeile) durch die Betätigung des Düsenbetätigungshebels 16 zur Öffnung des Düsenventils 120 )Bereich G₁) eingeleitet. Der Kraftstoff fließt über den Rolldiaphragmakolben 204 in Kammer 220 (Bereich G₂), um dann über das Düsenprüfventil 36 in das Druckrohr 24 auszutreten (Bereich G₃).
Gleichzeitig wird beim Standardbetrieb bei nicht mit bordeigener Dampfrückgewinnungsaniage ausgerüsteten Fahrzeugen der aus dem Fahrzeugtank beim Betanken entwichene Dampf (durch gestrichelte Linien wiedergegeben) von der Manschette 500 und der einen vollen Tankstand erfassenden Öffnung 80 eingefangen und über die Dampfleitung 88 durch die Kammer 724 (Bereich A₂) angesaugt. Unter der Annahme, dass die Druckdifferenz über das Diaphragma 704 unter dem vorgegebenen Wert liegt, der erforderlich ist, um das Diaphragma auf den Sitz 722 zu bringen (z. B. bei Schließen der Öffnung 80 durch eine Tank-Voll-Bedingung), zieht der Dampf weiter (Bereich A₃) durch die variable Mündungsflusssteuerung/Mündungsstromsteuerung 208 (die von dem Diaphragmakolben 204 positioniert wird) in die Kammer 110 (Bereich A₄), an dem Unterdruckregeidiaphragma 108 vorbei zur Pumpe (Bereich A₅).
Wenn die Kraftstoftabgabedüse 700 stattdessen für das Betanken eines mit bordeigener Dampfrückgewinnungsanlage ausgerüsteten Fahrzeugs verwendet wird, wird in dem Bereich A2 (Kammer 724) relativ zum Bereich A1 (Kammer 710) an der gegenüber liegenden Fläche des Diaphragmas 704, der über die Öffnung 712 auf atmosphärischem Druck gehalten wird, eine negative Druckbedingung gescfiaffen. Wenn ein vorgegebener Wert für den negativen Druck erreicht ist, z. B. kann das Diaphragma so eingestellt werden, dass es bei 0,5 Inch (1,27 cm) WC aufspringt, werden Ausgleichsventilscheiben 716 aus dem Verschlusskontakt mit der ersten Fläche 716 des Diaphragmas 704 versetzt und überwinden die Druckkraft der Federn 718, um einen Luftstrom (dargestellt durch gekreuzte, gestrichelte Pfeile) in die Dampfleitung 88 zu ermöglichen. Weiter zu 12: Bei einer typischen Benzinflussrate von 9 gpm aus der Düse (Bereich G3) werden durch die Öffnungen 714 5.4 gpm Luft in die Dampfleitung eingeleitet, wobei 2,1 gpm Luft zur Unterdruckpumpe gesaugt werden und die restlichen 2,3 gpm Luft über die bei vollem Tank schließende Ansaugöffnung in den Tank des mit einer bordeigenen Dampfrückgewinnungsanlage ausgerüsteten Fahr zeugs geführt werden, wobei zudem 1 gpm Luft durch die Strahlwirkung des in das Füllrohr des Fahrzeugs 726 eingefüllten Flüssigkraftstoffs angesaugt werden.
Die Bilanz der Strömungs-/Flussmengen ist in nachstehender Tabelle wiedergegeben.
Wie aus der Tabelle ersichtlich, ist Volumen der Luft, die über das Dampfrückgewinnungssystem in den unterirdischen Lagertank eingeleitet wird, geringer als das Volumen des entnommenen Kraftstoffs, selbst man ein Anwachsen des Luftvolumens mit Dampf berücksichtigt, wenn ein Gleichgewicht erreicht ist.
Tabelle 1
In Tabelle 2 (auf der folgenden Seite) ist die Leistung des Dampfrückgewinnungssystems gemäß der Erfindung bei verschiedenen Fließ-/Stromraten für sowohl Fahrzeuge mit und ohne bordeigene Dampfrückgewinnung gezeigt.
Andere Ausführung der Erfindung finden sich in den nachfolgenden Patentansprüchen. Das oben beschriebene allgemeine Konzept kann zum Beispiel effektiv verwendet werden, um das Luftvolumen zu reduzieren, das von anderen Typen von Unterstützungssystemen zurückgeführt wird. So könnte zum Beispiel das in U.S.-Patent Nr. 5.450.883 beschriebene System mit einer Düse ausgerüstet werden, die über die Abdichtungsfähigkeit zwecks Dampfschutz und die Modifikation des Unterdruckausgleichsventils wie oben beschrieben verfügt. In diesem Fall würde das Ausgleichsventil 600 bei –6 bis –8 Inches (–5,24 bis –20,32 cm) WC aufspringen und so bemessen sein, dass es eine Erhöhung des Unterdruckniveaus in Leitung 88 bewirkt, wenn der Benzinfluss auf 10 gpm erhöht wird.
Der Zweck ist hier, einen Einlassdruck zur Pumpe 24 zu erzeugen, der von dem Messwertaufnehmer 30 für den Einlassdruck gemessen werden kann, wobei dieser Einlassdruck leicht als ein gegenüber dem Unterdruckniveau erhöhter Unterdruck erkannt wird, der beim Betanken von Standardkraftfahrzeugen erwartet wird. Die Mikroprozessorsoftware würde diese Daten als typisch für ein mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüstetes Fahrzeug erkennen und würde die Dampfpumpe mit variabler Geschwindigkeit so programmieren, dass sie bei einer Geschwindigkeit läuft, die 75% des Volumens von Standardkraftfahrzeugen transportiert. Wie oben beschrieben, würde diese Aktion übermäßige HC-Lüftungsemissionen verweiden. Einem kontinuierlichen Pumpenbetrieb wird der Vorzug vor einer Pumpenabschaltung gegeben, so dass die Pumpdaten kontinuierlich ausgewertet werden können, um zu überprüfen, ob das Fahrzeug mit einer bordeigenen Dampfrückgewinnung ausgerüstet ist.
Ein alternativer Ansatz für elektronisch gesteuerte Unterstützungssysteme würde dann bestehen, den Stromverbrauch der Unterdruckpumpe zu überwachen und die Stromkurve für das Pumpen bei Standardfahrzeugen mit dem erhöhten Stromverbrauch bei Fahrzeugen zu vergleichen, die mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüstet sind. Die Einstellungen für den Unterdruckausgleich würden so gewählt werden, das die erforderliche Stromsignaldifferenz erzeugt wird.
Ein weiterer alternativer Ansatz würde die Verwendung eines Umgehungsunterdruckausgleichventilumfassen, um der Dampfpumpe den weiteren Betrieb bei vollem Volumen zu ermöglichen, wenn ein Fahrzeug mit bordeigener Dampfrückgewinnung betankt wird. Der Dampf würde dann durch die Pumpe bei hohem Unterdruck wieder in den Kreislauf zurückgeführt, um einen Siphon für die Rückgewinnung von flüssigem Kraftstoff aufrecht zu erhalten, der in das Dampfleitungssystem gelangt.
Es ist der Hinweis wichtig, dass die Auswahl einer Einstellung für das Unterdruckausgleichventil die Auswirkungen zu berücksichtigten sind, die der reduzierte Druck auf die Abschaltung bei vollem Tankstand haben kann, die von den meisten Benzindüsen verwendet wird. Unsere Tests haben ergeben, dass –6 bis –8 Inches (–15,24 bis –20,32 cm) WC einen vernachlässigbaren Effekt auf Abschaltreaktion bei vollem Tank haben. Zusätzlich zu dem Unterdruckausgleichventil erfordern Sicherheitserwägungen, dass in die Konzeption ein Ausgleichsventil für positiven Druck aufgenommen wird. Wenn das Unterdrucksystem während des Betankens eines Standardfahrzeugs versagt, wird der von dem hereinkommenden Kraftstoff verdrängte Dampf Druck aufbauen. Es ist wünschenswert, den positiven Druck auf 10 Inches (25,4 cm) WC zu begrenzen, um jede Möglichkeit einer Beschädigung des Fahrzeugtanks zu vermeiden. Die 10 Inches (25,4 cm) WC sind derzeit ein Anforderung von CARB für Phase II-Systeme, die beim Betanken von Fahrzeugen ein positives Druckereignis erzeugen können.

Claims

Eine Kraftstoffabgabedüse zur Einleitung von Kraftstoff in einen Kraftstofftank mittels eines Befüllungsrohrs, wobei diese Düse umfasst – einen Düsenkörper (12) und ein Strahlrohrgehäuse (22) mit einem Strahlrohr (24), das von dem Strahlrohrgehäuse abgeht; – ein Kraftstoffkanal, der von der Düse definiert wird und zum Strahlrohr führt; ein mit dem Strahlrohr (24) verbundener Dampfkanal (28) zur Aufnahme der aus dem Kraftstofftank bei Befüllung entwichenen Dämpfe und deren Transport zu einem zurückliegenden Dampfsammelsystem sowie ein Kraftstoffventil zur Steuerung des Kraftstoffstroms durch den Kraftstoffkanal (116); – eine um das Strahlrohr (24) gelegte Schutzmanschette (500) mit einem ersten geschlossenen und einem zweiten offenen Ende, das von einem Wulst (504) gebildet wird, der für den Versiegelungskontakt mit einer Fläche um ein Kraftstofftankbefüllungsrohr herum dient, wenn das Strahlrohr (24) eingeführt wird; hierbei besitzt die Schutzmanschette einen Körperteil (505), der ein Volumen zur Aufnahme von bei der Kraftstoffbefüllung aus einem Kraftstofftank entwichenen Dampf definiert, wobei dieses Volumen mit dem Dampfkanal (28) in Verbindung steht; und – Dampfstrom steuernde Mittel umfassend: ein Ventilelement zur Dampfstromsteuerung (210), das für die Bewegung im Dampfkanal (28) relativ zu einem Ventilsitz (226), definiert dadurch, vorgesehen ist, und Steilmittel (222) für das Ventilelement zur Dampfstromsteuerung, welche Versiegelungsmittel (204) umfassen, die mit dem Ventilelement (210) verbunden ist, wobei die Versiegelungsmittel mindestens eine Oberfläche besitzen, die dem Kraftstoffdruck im Kraftstoffkanal (116) ausgesetzt ist. dadurch gekennzeichnet, dass für die Versorgung von mit bordeigener Dampfrückgewinnung ausgerüsteten Fahr zeugen ein Vakuumausgleichventil (600) an der Düse angebracht ist, die mit dem Dampfkanal (28) kommuniziert.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach Patentanspruch 1, wobei das Vakuumausgleichventil (600) über eine Außenfläche besagten Düsenkörpers in Kommunikation mit dem Dampfkanal (28) gebracht ist.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 2, wobei das Vakuumausgleichsventil (600) so angepasst ist, dass es den Vakuumdruck innerhalb der Schutzmanschette (500) auf 15 bis 20,15 cms (6 bis 8 Inches) Wassersäule (WC (water column]) unter dem Umgebungsdruck regelt.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, wobei der Körperteil der Schutzmanschette (500) aus transparentem Polymermaterial besteht.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche einschließlich eines Dampfregelventils in dem Dampfkanal (28), das in Reaktion auf eine vorgegebene Anfangsdruckbedingung in dem Düsenkörper (12) arbeitet, sowie einschließlich eines Diaphragmas (108), das in der Düse angebracht ist, dessen erste Fläche zu besagtem Dampfkanal (28) weist, wobei das Diaphragma den Dampfkanal in einer ersten Position und den Kanal nicht in einer zweiten Position blockiert, sowie einschließlich Richtmittel (106), die das Diaphragma in seine zweite Position zwingen, wobei das Diaphragma eine zweite, zu einer Kammer (112) weisende Fläche besitzt und wobei die Düse weiterhin einen Entlüftungsabzug (216) definiert, der die Kammer mit der Außenumgebung besagter Düse verbindet.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche, wobei eine Dampfstrommündung zwischen dem Ventilelement zur Dampfstromsteuerung (210) und seinem Ventilsitz (236) gebildet wird, welche Öffnung eine Fläche besitzt, die mit der Position des Ventilelements zur Dampfstromsteuerung (210) variiert.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach Patentanspruch 6, wobei das Steuerventilelement (210) einen konischen Körper mit einem schmaleren Ende oberhalb des breiteren Endes besitzt und der Ventilsitz (226) in Abwärtsrichtung weist.
Eine Kraftstoffabgabedüse nach einem beliebigen der vorstehenden Patentansprüche einschließlich der Mittel zum Anschluss des Dampfkanais (28) an eine Quelle gleichmäßigen Vakuums.