DE8717378U1

DE8717378U1 - Zapfsäule für den Einbau in Kraftfahrzeugtankstellen mit Dampfabsaugung durch eine Gasförderpumpe

Info

Publication number: DE8717378U1
Application number: DE8717378U
Authority: DE
Original assignee: Tankanlagen Salzkotten GmbH
Current assignee: Gilbarco Verwaltungs GmbH
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1988-09-15

Description

&diams; I II·» ·« »» tt < < 1 t · It I ti «<

» « I i * 1 i

'Il « &igr; «

Zapfsäule für den Einbau in Kraftfahrzeugtankstellen

&Pgr;&Pgr; &igr; Däiüpi 5u55UyUriy uürüii cifiS Gas &igr; uTuc TfJUiUpS

Die Neuerung bezieht sich auf eine Zapfsäule für den Einbau in KraftfahrzeugtankstelLen mit einer in Abhängigkeit vom Durchsatz des getankten Kraftstoffs ahtreibbaren Gasförderpumpe für die durch ein Regelventil gesteuerte Absaugung und Rückführung der beim Tanken verdrängten Benzindämpfe sowie mit einem Flüssigkeitsmenmotor zur Ermittlung des beim Tanken abgegebenen Kraftstoffvolumens.

Zapfsäulen für derartige Tankstellen sind aus der US-PS 42 73 164 oder aus der US-PS 42 56 151 bekannt. Das Regelventil wird hierbei während des Einfüllens von Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter eines zu betankenden Kraftfahrzeugs durch einen Differenzdruck gesteuert, der an einer in der Kraftstoffleitung eingefügten Venturi-Düse gewonnen wird. ₍ Da der als Diffusor wirkende, sich erweiternde Teil der Venturi-Düse keinen vollständigen Druckrückgewinn liefert, entsteht in der Kraftstoffleitung ein Druckverlust, der umso größer ist, je kleiner der engste Düsenquerschnitt ist. Nachdem das Zapfventil bei Beendigung des Tankvorgangs geschlossen wird und kein Kraftstoff durch die Kraftstoffleitung fLießt, wird das Rege'lventil geschlossen. Von diesem Moment an wird auch die Dampfabsaugung beendet.

ti HO ·< > »

I I t 1 < I

Nach der DEH)S 28 17 980 wird bei Entnahme des Zapfventils aus der Zapfsäule eine Pumpe für die Dampfabsaugung eingeschaltet, um in der Gasrückführleitung einen Unterdruck zu erzeugen, der beim Einführen des Zapfventils in den TankeinfüLLstutzen des Kräftfahrzeugs während des fänkens verschütteten Treibstoff sowie Treibstoffdämpfe entfernt. Gleichzeitig wird die Kraftstoff-Förderpumpe eingeschaltet.

Aus der DE-OS 28 14 270 ist es bekannt, zurti Antrieb der Gasförderpumpe einen nach dem Verdrängerprinzip betriebenen Hydraulikmotor zu verwenden« Dieser steht mit der Gasförderpumpe über eine Welle oder eine Kupplung in Verbindung/ so daß beim Einfüllen von Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter Dämpfe und Luft aus diesem abgesaugt werden.

Diese Bauart hat den Nachteil, daß der flüssige Kraftstoff durch zwei VerdrängermasGhinen hindurchgeführt werden muß. Die Verbindung des Hydraulikmotors mit der Gasförderpumpe mittels einer Welle oder einer Kupplung bedingt weiterhin Massenträgheit bei schneller Drehzahländerung, insbesondere beim plötzlichen Schließen des Zapfventilsi

Mit der Patentanmeldung P 36 13 453 ist bereits vorgeschlagen worden, zum Antrieb einer dem abgegebenen KraftstoffvoLumen proportionalen Dampfabsaugung den in einer Zapfsäule ohnehin vorhandenen Flüssigkeitsmeßmotor heranzuziehen. Es mußten bei dieser Lösung gewisse Bedenken hinsichtlich der Beibehaltung der Eichfähigkeit des Flüssigkeitsmeßrnotors überwunden werden, die jedoch bei gleichzeitiger Verwendung des FLüssigkeitsmeßmotörs als Antrieb der Gasförderpumpe voll erhalten bleibt, da hierfür verwendete Kolbenmotoren die Eigenschaft besitzen, auch bei der dadurch bedingten geringfügig erhöhten Belastung über

I J ) ) f I &igr; <» ·«

IU · ■ .■ ta it

länge Betriebszeiten dicht zu bleiben und die im Wesentlichen gleichbleibende zusätzliche Belastung durch das zum Antrieb der GasfÖrderpumpe erforderliche Drehmoment bereits bei der Eichung durch geschultes Und geprüftes Personal berücksichtigt werden kann.

Is hat sich jedoch gezeigt, daß bei Machrüstung vorhandener Meßeinrichtungen in Tankstellen-Zapfsäulen mit Vorrichtungen zur Dampfabsaugung Ausführungsschwierigkeiten entstehen, wenn die vorhandenen Meßeinrichtungen nicht nach dem Meßkolbenprinzip arbeiten Ausführungsschwierigkeiten beim Nachrüsten entstehen weiterhin, wenn in den auf dem Markt befindlichen Tankstellen-Zapfsäulen beispielsweise kein Raum für eine Koppelung zwischen Meßeinrichtung und Gasförderpumpe zur Verfügung steht.

6er Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kraftfahrzeugtankstellen der eingangs genannten Art die Gasförderpumpe vor dem Einführen des Zapfventils in den Tankeinfüllstutzen des Kraftfahrzeugs und vor dessen Zurückstecken in die Zapfsäule unabhängig von der Kraftstoff-Förderpumpe oder dem Flüssigkeitsmeßmotor anzutreiben, wobei Gasförderpumpe und zugehörige Meß" und Regeleinrichtungen so angeordnet sind, daß sie auch bei wenig zur Verfügung stehendem Raum nachgerüstet werden können.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der Gasförderpumpe ein diese während der Entnahme des Zapfventils aus der Zapfsäule antreibender Elektromotor gekoppelt ist und daß das Regelventil in der Ausgangsleitung der Gasförderpumpe als Drosselklappenventil ausgebildet ist, dessen Drosselklappe von einem im Ausgang des Flüssigkeitsmeßmötors angeordneten Stellglied während des Tankvorgangs betätigbar ist.

Dadurch, daß die Gasförderpumpe durch den Elektromotor bereits bei der Entnahme des Zapfventils aus der Zapfsäule angetrieben wird und sofor't zu saugen beginnt, werden beim Einführen des ZapfventiIs in den Tahk< einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters darin verbliebene Luft= und Kraftstoffdämpfe abgesaugt/ bevor der eigentliche FüUvörgang durch betätigen des Zapfventils eingeleitet wii*d. Während des Tankvorgangs als auch anschließend danach bis zum Einhängen des Zapfventils in die Zapfsäule werden die beim Einfüllen des getankten Kraftstoffes Verdrängten Benzindämpfe abgesaugt.

Die Anordnung des Regelventils in der Ausgangs leitung der Gasförderpumpe hat den VorteiL, daß bei eingeschalteter Flüssigkeitsförderpumpe, aber nocli geschlossenem Zapfventil, von der Gasförderpumpe Gas gegen das geschlossene Regelventil verdichtet wird und hierdurch im Tankeinfüllstutzen des Kraftstoffbehälters ein Unterdruck entsteht.

Die Ausbildung des Regelventils als Drosselklappenventil hat den entscheidenden Vorteil, daß es nahezu trägheitsfrei arbeitet und sich auf die momentan durchfließende Kraftstoffmenge einstellt.

Bei mechanischer Steuerung ist das Regelventil über ein mechanisches Gestänge mit einem stromab des Flüssigke! Ismeßmotors in der Kraftstoffleitung des Zapfschlauches angeordneten Drosselklappenventil verbunden. Bei nicht betätigtem Zapfventil werden die Drosselklappen beider Ventile durch eine am Gestänge angreifende Feder in Schließstellung gehalten.

Ist das Regelventil in einem Nebenstrom zur Auslaßleitung der Gasfördei— pumpe angeordnet, wird es bei geschlossenem Zapfventil über seine Drosselklappe in Offenstellung gehalten. Dies hat den Vorteil, daß bei geschlossener« Zapfventil die Leistungsaufnahme für den Antrieb der Gasförderpumpe nicht erhöht wird, da dann das Regelventil geöffnet ist und das Gas im Kreis gefördert wird.

Das Regelventil kann auch von einem Verstellmotor gesteuert werden, der über eine Leitung mit einem im Zapfsäulengehäuse angeordneten Rechner verbunden ist, welchem von einem mit der Ausgangswelle des Flüssigkeitsmeßmotors verbundenen Impulsgeber erfaßte Signale iür die getankte Kraftstoffmenge eingegeben werden.

Nachfolgend ist die Neuerung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugtankstelle mit mechanischer Koppelung einer Drosselklappe stromab des Flüssigkeitsmeßmotors mit der Drosselklappe im Regelventil im Hauptstrom stromab der Gasförderpumpe;

Fig. 2 die gleiche Darstellung mit einem Regelventil im Nebenstrom zum Ausgang der Gasförderpumpe;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeugtankstelle mit Steuerung der Drosselklappe des Regelventils über einen elektronischen Regelkreis;

Flg. 4 die gleiche Darstellung wie in Fig. 3 mit einem Regelventil im Nebenstrom zum Ausgang der oasfofderpumpe,

&igr; # ill * &igr; # * * j &igr; &igr;

* 1 # Il 4

&phgr; * &phgr; t
4 I I I il

t * &bgr;

Die Kraftfahrzeugtankstelle enthält einen oder mehrere unterirdische Lagerbehälter 21, die in gewissen Zeitabständen durch einen Tankwagen neu befüllt werden. Aus einem der unterirdisch angeordneten Lagerbehälter 21 wird über eine in einer Zapfsäule 22 installierte Flüssigkeitsförderpumpe 23 flüssiger Kraftstoff angesaugt und über eir,e Kraftstoffleitung 1 zum Zapfventil 2 geführt. Das Zapfventil 2 ist über den inneren Schlauch eines Koa.-dalschlauches mit einer Gasförderpumpe 3 verbunden, die für die Dauer der Entnahme des Zapfventils 2 aus der Zapfsäule 22 von einem Elektromotor 24 angetrieben wird.

Die Gasleitung 4 wird von der Kraftstoffleitung 1 von außen umgeben. Im Bereich des Zapfsäulengehäuses oder in dessen Nähe mündet der innere Raum des Koaxialschlauches in eine Rohrleitung 5, die über eine Flammendurchschlagsicherung 7 zur Gasförderpumpe 3 führt. Von dort führt ein weiterer Abschnitt der Rohrleitung 5 zu einem Regelventil 6 und über eine weitere Flammendurchschlagsicherung 7 durch den Domdeckel in den Lagerbehälter 21 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels.

Der Kraftstoff im Lagerbehälter 21 wird beim Betankungsvorgang über • eine Ansaugleitung 25 von der Flüssijkeitsförderpumpe 23 einem Flüssigkeitsmeßmotor 8 zugeführt, dessen Ausgang mit der Kraftstoffleitung 1 verbunden ist. Zwischen dem Ausgang des Flüssigkeitsmeßmotors 8 und der Kraftstoffleitung 1 ist eine Drosselklappe 9 angeordnet, die den Öffnungsquerschnitt zur Kraftstoff-Leitung 1 je nach Fördermenge und Fördergeschwindigkeit freigibt oder begrenzt.

In dem stromab der Gasförderpumpe 3 vorgesehenen RegeLventil 6 ist eine weitere Drosselklappe 26 gelagert, die nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 mit der Drosselklappe 9 hinter dem Flüssigkeitsmeßmotor 8 durch ein mechanisches Gestänge 10 vei— bunden ist, wodurch in Abhängigkeit von der Kraftstoff-Fördermenge die abgesaugte, in den Lagerbehälter 21 zurückzuführende Gasmenge dosiert werden kann.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 liegt das Regelventil 6 im Hauptstrom der Rohrleitungen 5, wohingegen im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 das Regelventil 6 in einem Nebenstrom des stromab der Gasförderp'Tnpe 3 verlaufenden Rohrleitungsabschnittes angeordnet ist.

Beim Ausführungsbeisⁿ,iel der Fig. 3 und 4 ist statt, einer Koppelung der Drosselklappen 9 und 26 durch ein mechanisches Gestänge eine elektronische Koppelung vorgesehen.

Zu diesem Zweck ist die Ausgangswelle des Flüssigkeitsmeßmotors 8 mit einem Impulsgeber 11 verbunden, der dem für die Anzeige von getanktem Kraftstoffvolumen und zu zahlendem Preis bestimmten und im Zapfsäulengehäuse vorgesehenen Rechner 12 die der getankten Kraftstoffmenge entsprechenden Signale zuführt. Vom Rechner 12 werden diese entsprechend verarbeiteten oder umgesetzten Signale über eine Leitung 27 einem Verstellmotor 13 zugeführt, der für den Durchsatz des Gasfördervolumens zum Lagerbehälter 21 die Stellung der Drosselklappe 26 im Regelventil 6 steuert.

Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 liegt das Regelventil 6 im Hauptstrom der Rohrleitungen 5, wohingegen im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 das Regelventil 6 in einem Nebenstrom des stromab der Gasför'derpUfflpe 3 Verlaufenden Rohrleitungsabschnitts angeordnet ist.

Die Anlage arbeitet wie folgt.

Sobald das Zapfventil 2 vor Beginn des Tankvorgangs der Zapfsäule 22 entnommen worden ist, schaltet sich der Elektromotor 24 ein, der dann die Gasförderpnmpe 3 antreibt. Der über den Flüssigkeitsmeßmotor 8 geförderte Kraftstoff öffnet entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit die Drosselklappe 9 zur Kraftstoffleitung 1. Bei der Regelung im Hauptstrom nach den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 wird beim Betankungsvorgang und damit bei eingeschalteter Flüssigkeitsförderpumpe 23 und yeschlossenem Zapfventil 2 von der Gasförderpumpe 3 Gas angesaugt und gegen das geschlossene Regelventil 6 verdichtet. Dadurch bildet sich im Tankstutzen ein Vakuum, .so daß nach Beendigung des Tankvorgangs bis zum Einhängen des Zapfventils 2 in die hierfür vorgesehene öffnung in der Zapfsäule 22 noch kurzzeitig Gas abgesaugt werden kann, aber bis zum endgültigen Abschalten des Zapfvsntils 2 Luft angesaugt wird.

Eine Regelung im Nebenstrom nach den Ausführungsbeispielen der Fig. und 4 läßt ohne zusätzliche Steuerung dies nicht zu, hat aber den Vorteil, deß sich bei geschlossenem Zapfventil 2 die Leistungsaufnahme des Antriebs der Gasförderpumpe nicht erhöht/ da dann das Regelventil 6 öffnet und das Gas im Kreis gefö^rdart wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann der Koaxialschlauch auch In umgekehrter Weise •innen Kräftstoff und außen Gas führen.

·4 ltti Il

· ill

· t Il

< i I i

i ti lit I Il M

< I 4 1 i i &igr; i I

* * * f rf is

I «&igr; t t * * i t i

I lit < · · I 'Il Il ■ it ·«

Weiterhin kann die Stellung der Drosselklappe stromab des Flüssigkeit smeßmötofs durch einen im Innern der Kraftstoffleitung Verlegten LichtwellentefteP Räch enCspfe^hencfer öptöeUktremsener Um= Setzung an ein im Zapfventil angeordnetes Anzeigedispläy übertragen werden, Wodurch nach entsprechender Rückumsetzung Fördermenge und zu zahlender Preis dem Tankkunden unmittelbar beim und nach dem Tankvorgang am Zapfventil angezeigt werden.

Claims

1. Zapfsäule für den Einbau in Kraftfahrzeugtankstellen mit einer in Abhängigkeit vom Durchsatz des getankten Kraftstoffs antreibbaren Gas förderpumpe für die durch ein Regelventil gesteuerte Absaugung und Rückführung der beim Tanken verdrängten Benzindämpfe sowie mit einem Flüssigkei"emeßmotor zur Ermittlung des beim Tanken abgegebenen Kraftstoffvolumens, dadurch_gekennzeichnet, daß mit der Gasförderpumpe (3) ein diese während der Entnahme des Zapfventils (2) aus der Zapfsäule (22) antreibender Elektromotor (24) gekoppelt ist und daß das Regelventil (6) in der Ausgangsleitung der Gasförderpumpe (3) als Drosselklappenventil ausgebildet ist, dessen Drosselklappe (26) von einem im Ausgang des FlCissigkeitsmeßmotors (8) angeordneten Stellglied während des Tankvorgangs betätigbar ist.

2. Zapfsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied für die Drosselklappe (26) des stromab der Gasförderpumpe (3) angeordneten Drosselklappenventils als ein weiteres Drosselklappenventil (9) ausgebildet ist, welches mit der Drosselklappe (26) durch ein mechanisches Gestänge (10) verbunden ist.

> i ) > 1 1 111 1

3. Zapfsäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht betätigtem Zapfventil (2) die Drosselklappen (26 und 9) durch eine am Gestänge (10) angreifende Feder in Schließstellung gehalten werden.

4. Zapfsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dos Regelventil (6) in einem Nebenstrom zur Auslaßleitung der Gasfördei— pumpe C3) angeordnet ist und bei geschlossenem Zapfventil (2) über seine Drosselklappe (26) in Offenstellung gehalten wird.

5. Zapfsäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (6) von einem Verstellrnotor (13) steuerbar ist, der über eine Leitung (27) mit einem im Zapfsäulengehäuse angeordneten Rechner (12) verbunden ist, welchem von einem mit der Ausgangswelle des Flüssigkeitsmeßmotors (8) verbundenen impulsgeber (11) erfaßte Signale für die getankte Kraftstoffmenge eingegeben werden.

6- Zapfsäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Impulsgeber (11) erfaßten oder die vom Rechner (12) aufbereiteten Signale nach optoelektronischer Umsetzung durch einen im Innern der Kraftstoffleitung (1) verlegten Lichtwellenleiter an ein im Zapfventil (2) anaeo^r;inetes Anzeigedisplay übertragbar sind.

I Il I IiII ( I

( ■