EP4105166A1 - Dispensing valve - Google Patents
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- EP4105166A1 EP4105166A1 EP21179285.8A EP21179285A EP4105166A1 EP 4105166 A1 EP4105166 A1 EP 4105166A1 EP 21179285 A EP21179285 A EP 21179285A EP 4105166 A1 EP4105166 A1 EP 4105166A1
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- EP
- European Patent Office
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- Withdrawn
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
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- B67D7/48—Filling nozzles automatically closing when liquid in container to be filled reaches a predetermined level by making use of air suction through an opening closed by the rising liquid
Definitions
- the subject matter of the invention is a dispensing valve with an inlet for connecting a fluid supply line and an outlet for dispensing a fluid.
- the inlet is connected to the outlet via a fluid channel, with a main valve being arranged in the fluid channel and being biased into a closed position against a valve seat.
- the dispensing valve also includes a hand lever for actuating the main valve and a clutch device which is operatively connected to the hand lever and which, in the coupled state, is set up to convert a movement of the hand lever into an actuation of the main valve. In the uncoupled state, the main valve is forced into the closed position, regardless of the position of the hand lever.
- the dispensing valve also has a membrane which separates a first membrane space from a second membrane space and which can be moved by a pressure difference existing between the first membrane space and the second membrane space to actuate the clutch device, wherein the first membrane space can be acted upon by a vacuum and wherein a Sensor line opens into the first membrane space.
- Nozzles of this type are, for example, from the document EP 2 386 520 B1 famous.
- the sensor line can be routed to a downstream end of an outlet pipe, so that the sensor line is covered and closed by the liquid in the tank at the end of a refueling process. Due to the loading of the first membrane space with a vacuum, the pressure in the first membrane space is reduced by the closing of the sensor line, which leads to a movement of the membrane in the direction of the first membrane space. This movement can be used to actuate the clutch device. By actuating the coupling device, it can into the decoupled state in which the main valve is moved to the closed position regardless of the position of the hand lever. In this way, after the tank has been completely filled, further fluid delivery and thus overflowing of the tank is prevented.
- the second membrane space is sealed off from the fluid channel and fluidly connected via a ventilation channel to an environment outside the dispensing valve, with a part of the coupling device located outside the second membrane space being flushed with fluid when the main valve is open.
- the coupling device is set up to convert a movement of the hand lever into an actuation of the main valve in the coupled state. It is not necessary for the coupling device to establish a direct connection between the hand lever and the main valve. Rather, it may be sufficient, for example, that the coupling device for the hand lever with a device Prestressing of the main valve in the closed position couples, so that this prestressing can be compensated or canceled with the help of the hand lever.
- the main valve can then be moved to the open position by upstream fluid pressure, such as that shown in FIG EP 2 386 520 B1 is known.
- the coupling device can also be set up to couple the hand lever to a fixed point, which serves as a counter bearing when the hand lever is actuated and enables power transmission to the main valve in the first place, as can be seen, for example, from FIG U.S. 2018/037452 A1 is known.
- Other clutch devices that are basically known to those skilled in the art and can be actuated by a pressure-sensitive membrane are also included in the concept of the invention.
- the second membrane space is sealed off from the fluid channel and is connected to the surrounding fluid via a ventilation channel, the pressure within the second membrane space can be kept constant at the level of the ambient pressure regardless of the volume flow.
- the covering of the sensor line leads to a defined pressure difference.
- the pressure difference between the first and second diaphragm space can thus be controlled much better, so that the clutch device can be actuated in a defined and safe manner.
- the fluid can flush and lubricate the clutch device despite the sealing of the second diaphragm chamber, so that the clutch device can be kept running smoothly for long periods of time without additional maintenance effort can be. Regular cleaning or the introduction of additional lubricants is not required.
- the coupling device has a latching element for coupling the hand lever to a valve actuating element.
- the latching element can preferably be moved into or out of a coupling position by a movement of the membrane.
- the valve actuating element can, for example, have a first valve stem connected to the hand lever, which can be coupled to a second valve stem by means of the latching element, the second valve stem being prestressed in a closing direction by a restoring element and designed to urge the main valve into the closed position.
- the force exerted by the restoring element can be compensated for by means of the hand lever, so that the main valve is no longer forced into the closed position and by one Fluid pressure can be moved to the open position.
- the first valve stem can be designed as an inner valve stem and the second valve stem can be designed as an outer valve stem, which concentrically surrounds the inner one.
- the locking element can have locking rollers or locking balls, for example.
- the latching element which couples the hand lever to the valve actuating element, when moving into the latched position or out of the latched position, can strike corners or edges of the elements to be coupled and become wedged in the process.
- the latching element is therefore positioned in such a way that the fluid flows around it when the main valve is open. As a result of the continuous lubrication of the locking element made possible in this way when the main valve is open, it can slide more easily into or out of the locking position, so that the coupling process becomes significantly more reliable.
- the second membrane chamber is sealed off from the fluid channel by means of a cover, with the coupling device preferably having a connecting element connected to the membrane, which is guided in a sliding manner through a through-opening in the cover.
- the connecting element preferably has a section which is located outside of the second diaphragm chamber and is connected to the latching element. Because the connecting element is slidably guided through the cover, the connecting element can move relative to the cover when the membrane moves, and in this way transfer the movement of the membrane to the latching element. Because the second membrane space is sealed off from the fluid channel, the pressure within the second membrane space is not influenced by the pressure conditions in the fluid channel.
- At least one sealing element can be arranged between the connecting element and the cover, which is preferably designed as an O-ring, X-ring, membrane seal or lip seal.
- the connecting element can have an outwardly pointing circumferential groove into which the sealing element is let. It is also possible for the through-opening of the cover to have an inward-pointing circumferential groove into which the sealing element is embedded. In this way, the entire peripheral surface of the connecting element can be sealed off from the cover. By inserting the sealing element into a groove, it is also reliably protected against displacement along the axial direction of the connecting element.
- the use of one or more ventilation ducts, which connect the second membrane space with the environment, is fundamentally associated with the risk that dirt, such as dust particles or liquids, can penetrate into the second membrane space.
- the at least one ventilation channel therefore opens into an opening of the nozzle pointing towards the environment, the opening being covered by a flexible protective cover in such a way that pressure equalization is possible.
- the ventilation channel is preferably led to the opening in the manner of a labyrinth. In this way, penetrating dirt particles cannot at least not penetrate directly into the second membrane space, but rather have to change their direction of movement several times in order to approach the membrane space along the labyrinthine channel. This means that dirt can be significantly reduced or even completely prevented.
- the membrane and the coupling device connected to it are part of a safety shutdown module that is integrated into a housing of the nozzle can be used.
- the modular design makes it possible to replace the entire safety shutdown module in the event of a malfunction.
- the use of safety shutdown modules is basically known from the prior art.
- the safety shutdown module can therefore be configured in principle to be compatible with previously known nozzles, so that the features according to the invention can be retrofitted to a nozzle of the prior art by replacing the safety shutdown module.
- the dispensing valve can also have a shut-off device which moves the main valve into the closed position independently of a position of the hand lever when a liquid pressure at the inlet falls below a minimum value.
- the switch-off device is therefore triggered when the pressure falls below the minimum, such triggering preferably being accompanied by a movement of the membrane.
- Such an additional switch-off device is basically state-of-the-art (see e.g EP 2 386 520 ) famous.
- the shutdown device can be integrated into the safety shutdown module.
- triggering of the shut-off device leads to the diaphragm moving in the direction of the first diaphragm chamber and thereby releasing the coupling between the main valve and the hand lever (for example by locking rollers being lifted out of a locking position), so that the main valve is pushed into the closed position will.
- the second membrane space is sealed off from the fluid channel according to the invention, a subsequent resetting of the shut-off device, in which the membrane is moved back into the starting position (ie in the direction of the second membrane space), can take place much faster and more reliably.
- fluid had to be displaced from the second membrane space through often narrow channels, which was particularly the case in viscous fluids (e.g. when dispensing diesel at low temperatures) could cause problems.
- fluid displacement is no longer required when resetting, so that the disconnection device can be reliably reset after it has been triggered.
- the subject matter of the invention is also a petrol pump with a dispensing hose and a dispensing valve according to the invention, the dispensing hose being connected to the inlet of the dispensing valve.
- the petrol pump can be further developed by further features described within the scope of the invention.
- FIG 1 shows a dispensing valve according to the invention with an inlet 13 to which a dispensing hose for supplying a liquid fuel can be connected.
- the dispensing valve has a housing 12 into which an outlet pipe 11 is inserted. There is an outlet 14 at the end of the outlet pipe 11 .
- the inlet 13 is connected to the outlet 14 via a fluid channel 15 .
- a main valve 16 In the fluid channel 15 there is a main valve 16, which is biased in a closing direction against a valve seat.
- the main valve 16 can be actuated by the hand lever 17.
- the hand lever 17 is coupled in a manner known in principle to an inner valve stem 30 by means of an actuating pin 21, which in turn can be coupled to an outer valve stem by means of a coupling device.
- the coupling takes place by means of a safety shutdown module 23 which is inserted into the housing 12. The functioning of the safety shutdown module 23 is described below with reference to FIG Figures 2 to 5 explained in more detail.
- FIG 2 shows an enlarged section of the figure 1 .
- the safety shutdown module 23 is shown in an enlarged view.
- the dispensing valve has a closing spring 34 which urges the outer shaft 31 in the closing direction (upstream).
- the upstream end of the outer shaft 31 lies in the in figure 2 shown state at the downstream end of the main valve 16, so that the main valve 16 is pressed against the valve seat 35 and thus held in the closed position.
- the inner valve stem 30 is coupled to the outer valve stem 31 by means of a coupling device 22 .
- the coupling device 22 comprises a locking roller holder 33 in which the locking rollers 32 are mounted.
- There are locking openings 37 in both the outer valve stem 31 and the inner valve stem 30, which are in figure 2 state shown are aligned with each other, wherein the locking rollers 32 are inserted into the locking openings 37.
- An axial movement of the inner valve stem 30 is transmitted to the outer valve stem 31 by means of the locking rollers 32 .
- the actuating pin 21 is moved downstream and the inner valve stem 30 is carried along by the actuating pin 21 .
- the outer valve stem 31 Due to the coupling mediated by the locking rollers 32 as described above, the outer valve stem 31 is carried along by the inner valve stem 30 and in this way is lifted off the main valve 16 counter to the closing force of the closing spring 34 . The main valve 16 can then be moved to the open position by an upstream fluid pressure.
- the clutch device 22 is actuated with the aid of a membrane 26 which separates a first membrane space 27 from a second membrane space 28 .
- the coupling device 22 also includes a connecting element 36 that connects the membrane 26 to the locking roller holder 33 in which the locking rollers 32 are mounted. A movement of the membrane 26 can be transmitted to the locking rollers 32 in this way. In particular, the locking rollers 32 can be lifted out of the locking openings 37 by moving the membrane 26 upwards in order to decouple the inner valve stem 30 from the outer valve stem 31 .
- the dispensing valve also has a vacuum line 38 which connects a venturi nozzle (not shown in the figures) positioned downstream of the main valve 16 to the diaphragm space 27 in order to apply a vacuum to the first diaphragm space.
- the sensor line 19 opens into the first diaphragm chamber 27 in the area 19'. During the dispensing of the fuel, air and/or fuel vapors are sucked in from the environment via the vacuum line 38, the first diaphragm chamber 27 and the sensor line 19 at the downstream end of the sensor line 19. If the end of the sensor line 19 is covered by the fuel level at the end of a refueling process, a negative pressure is created in the first diaphragm chamber 27 .
- the second membrane chamber 28 is separated from the fluid channel 15 in a fluid-tight manner by a cover 40 .
- the fuel flowing through the fluid channel thus has no influence on the pressure inside the second membrane space 28.
- the second membrane space 28 is also connected via a ventilation channel 29 to the environment outside the dispensing valve.
- the junction 42 of the ventilation channel 29 can be seen.
- the labyrinthine course of the ventilation channel 29 is in the figure 5 shown which the in the figure 3 represents elements shown along a different cutting plane.
- FIG 5 is a sectional view along the in figure 5 drawn-in lines AA
- a reversal of direction takes place several times along the ventilation duct 29, through which the ingress of dirt is prevented.
- the course of the ventilation channel 29 is in the Figures 5 and 5a partially illustrated by double arrows.
- the ventilation duct starting from the membrane chamber 28, initially runs radially outwards (relative to the axis of the connecting element 36) and then branches off upwards, inwards, upwards, inwards and finally downwards.
- the ventilation channel then (relative to the axis of the connecting element 36) in the circumferential direction (in the view of Figure 5a up and down) branches off and thus opens into a free space 43, which can in principle be open to the environment.
- a free space 43 in this case by an in figure 2 shown protective coating 44 covered in such a way that a pressure equalization between the free space 43 and the environment is possible.
- the protective cover 44 prevents dirt from entering the free space 43 (or the ventilation channel 29).
- the connecting element 36 has a cylindrical section which is passed through a corresponding through-opening in the cover 40 .
- a lip seal 41 is inserted in the area of the through-opening.
- the lip seal 41 seals against the outer surface of the cylindrical section, so that the pressure within the membrane space 28 is not affected by the pressure conditions in the fluid channel.
- the lip seal 41 allows a sliding movement of the connecting element 36 relative to the cover 40.
- the area below the cover 40 is connected to the fluid channel 15 .
- the detent roller holder 33 and the detent rollers 32 are therefore washed around by the fuel while it is being dispensed. This results in continuous lubrication of the locking rollers 32 and the accumulation of dirt is avoided.
- the embodiment of Figures 1 to 5 also includes a shutdown device integrated into the safety shutdown module 23, which is designed to move the main valve 16 into the closed position independently of a position of the hand lever 17 when a liquid pressure at the inlet 13 falls below a minimum value.
- the switch-off device is designed in a manner that is known in principle and should therefore not be described in detail here.
- there is sufficient pressure at the inlet 13 of the dispensing valve so that the shut-off device is activated and the main valve can be opened with the aid of the hand lever.
- the condition shown is that the pressure at the inlet is lower than the minimum pressure. Accordingly, the coupling device is in the uncoupled state and the main valve cannot be actuated.
- the figure 6 12 shows the safety shutdown module 23 of an alternative embodiment of a nozzle according to the invention. This embodiment differs from the embodiment of FIG Figures 1-5 only due to the absence of the defeat device described above.
- FIG. 7 to 12 14 each show partial views of alternative embodiments, each illustrating an enlarged cross-sectional view of the contact area between the connecting element 36 and the cover 40.
- FIG. 7-9 the cover 40 in the area of the through-opening has an inward-pointing groove into which different types of sealing elements 41 are inserted, namely an O-ring ( figure 9 ), an X ring ( figure 8 ) and a lip seal ( figure 7 ).
- the connecting element 36 is cylindrical in the area under consideration, the respective sealing element 41 being in annular contact with the cylindrical area.
- a groove open to the outside is let into the cylindrical area of the connecting element 36 .
- this groove is in the embodiment of figure 10 an O-ring and in the embodiment of figure 11 fitted with a lip seal.
- the through-opening of the cover 40 has a cylindrical inner surface which bears against the respective sealing element over its entire circumference.
- an outwardly open groove is embedded in the cylindrical area of the connecting element 36 and an inwardly open groove in the cylindrical area of the cover 40 .
- a membrane-like sealing element (membrane seal) 41 is inserted into these two grooves, which ensures sealing by means of a flexing membrane without surfaces rubbing against one another.
- a good seal can be achieved by the types of seal mentioned, without the ability to slide between the cover 40 and the connecting element 36 being impaired too much.
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Zapfventil, umfassend einen Einlass (13) zum Anschluss einer Fluidzuleitung, einen Auslass (14) zur Ausbringung des Fluids, einen den Einlass mit dem Auslass verbindenden Fluidkanal (15), ein im Fluidkanal (15) befindliches Hauptventil (16), das gegen einen Ventilsitz in eine Schließstellung vorgespannt ist, einen Handhebel (17) zur Betätigung des Hauptventils (16), und eine mit dem Handhebel (17) in Wirkverbindung stehende Kupplungseinrichtung (22), die im gekuppelten Zustand dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Handhebels (17) in eine Betätigung des Hauptventils (16) zu überführen, wobei das Hauptventil (16) im entkuppelten Zustand unabhängig von der Stellung des Handhebels (17) in die Schließstellung gedrängt wird. Das Zapfventil weist weiterhin eine Membran (26) auf, die einen ersten Membranraum (27) von einem zweiten Membranraum (28) trennt und die durch eine zwischen dem ersten Membranraum (27) und dem zweiten Membranraum (28) bestehende Druckdifferenz zur Betätigung der Kupplungseinrichtung (22) bewegbar ist. Der erste Membranraum (27) ist durch ein Vakuum beaufschlagbar, wobei eine Fühlerleitung (19) in den ersten Membranraum (27) mündet. Erfindungsgemäß ist der zweite Membranraum (28) gegenüber dem Fluidkanal (15) abgedichtet und über einen Belüftungskanal (29) mit einer außerhalb des Zapfventils befindlichen Umgebung fluidverbunden, wobei ein außerhalb des zweiten Membranraums (28) befindlicher Teil der Kupplungseinrichtung (22) bei geöffnetem Hauptventil (16) vom Fluid umspült wird. Die Zuverlässigkeit der Auslösung der Kupplungseinrichtung kann auf diese Weise deutlich verbessert werden.The invention relates to a dispensing valve, comprising an inlet (13) for connecting a fluid supply line, an outlet (14) for dispensing the fluid, a fluid channel (15) connecting the inlet to the outlet, a main valve (16) located in the fluid channel (15). ) which is preloaded against a valve seat in a closed position, a hand lever (17) for actuating the main valve (16), and a clutch device (22) which is operatively connected to the hand lever (17) and which, in the coupled state, is set up to To convert the movement of the hand lever (17) into an actuation of the main valve (16), the main valve (16) being pushed into the closed position in the uncoupled state, independently of the position of the hand lever (17). The dispensing valve also has a membrane (26) which separates a first membrane space (27) from a second membrane space (28) and which, due to a pressure difference existing between the first membrane space (27) and the second membrane space (28), is used to actuate the clutch device (22) is movable. A vacuum can be applied to the first membrane space (27), with a sensor line (19) opening into the first membrane space (27). According to the invention, the second membrane chamber (28) is sealed off from the fluid channel (15) and is fluidically connected via a ventilation channel (29) to an environment outside the dispensing valve, with a part of the coupling device (22) located outside the second membrane chamber (28) when the main valve is open (16) is washed by the fluid. The reliability of the release of the clutch device can be significantly improved in this way.
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Zapfventil mit einem Einlass zum Anschluss einer Fluidzuleitung und einem Auslass zur Ausbringung eines Fluids. Der Einlass ist mit dem Auslass über einen Fluidkanal verbunden, wobei im Fluidkanal ein Hauptventil angeordnet ist, das gegen einen Ventilsitz in eine Schließstellung vorgespannt ist. Das Zapfventil umfasst weiterhin einen Handhebel zur Betätigung des Hauptventils und eine mit dem Handhebel in Wirkverbindung stehende Kupplungseinrichtung, die im gekuppelten Zustand dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Handhebels in eine Betätigung des Hauptventils zu überführen. Im entkuppelten Zustand wird das Hauptventil unabhängig von der Stellung des Handhebels in die Schließstellung gedrängt. Das Zapfventil weist weiterhin eine Membran auf, die einen ersten Membranraum von einem zweiten Membranraum trennt und die durch eine zwischen dem ersten Membranraum und dem zweiten Membranraum bestehende Druckdifferenz zur Betätigung der Kupplungseinrichtung bewegbar ist, wobei der erste Membranraum durch ein Vakuum beaufschlagbar ist und wobei eine Fühlerleitung in den ersten Membranraum mündet.The subject matter of the invention is a dispensing valve with an inlet for connecting a fluid supply line and an outlet for dispensing a fluid. The inlet is connected to the outlet via a fluid channel, with a main valve being arranged in the fluid channel and being biased into a closed position against a valve seat. The dispensing valve also includes a hand lever for actuating the main valve and a clutch device which is operatively connected to the hand lever and which, in the coupled state, is set up to convert a movement of the hand lever into an actuation of the main valve. In the uncoupled state, the main valve is forced into the closed position, regardless of the position of the hand lever. The dispensing valve also has a membrane which separates a first membrane space from a second membrane space and which can be moved by a pressure difference existing between the first membrane space and the second membrane space to actuate the clutch device, wherein the first membrane space can be acted upon by a vacuum and wherein a Sensor line opens into the first membrane space.
Zapfventile dieser Art sind beispielsweise aus dem Dokument
Ein im Stand der Technik auftretendes Problem ist, dass zur Gewährleistung eines stets zuverlässigen und sicheren Auslösens der Kupplungseinrichtung ein hoher konstruktiver Aufwand sowie ein hoher Wartungsaufwand betrieben werden muss.A problem occurring in the state of the art is that, in order to ensure that the clutch device is always released reliably and safely, a great deal of design effort and high maintenance effort must be made.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zapfventil der oben genannten Art bereitzustellen, bei dem die Auslösung der Kupplungseinrichtung konstruktiv einfacher, sicherer und wartungsärmer realisiert werden kann.Against this background, it is the object of the present invention to provide a nozzle of the type mentioned above, in which the release of the clutch device can be realized in a structurally simpler, safer and less maintenance manner.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist der zweite Membranraum gegenüber dem Fluidkanal abgedichtet und über einen Belüftungskanal mit einer außerhalb des Zapfventils befindlichen Umgebung fluidverbunden, wobei ein außerhalb des zweiten Membranraums befindlicher Teil der Kupplungseinrichtung bei geöffnetem Hauptventil vom Fluid umspült wird.This problem is solved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims. According to the invention, the second membrane space is sealed off from the fluid channel and fluidly connected via a ventilation channel to an environment outside the dispensing valve, with a part of the coupling device located outside the second membrane space being flushed with fluid when the main valve is open.
Zunächst werden einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert. Die Kupplungseinrichtung ist dazu eingerichtet, im gekuppelten Zustand eine Bewegung des Handhebels in eine Betätigung des Hauptventils zu überführen. Es ist dabei nicht erforderlich, dass die Kupplungseinrichtung zwischen dem Handhebel und dem Hauptventil eine direkte Verbindung herstellt. Vielmehr kann es beispielsweise genügen, dass die Kupplungseinrichtung den Handhebel mit einer Einrichtung zur Vorspannung des Hauptventils in die Schließstellung kuppelt, so dass mit Hilfe des Handhebels diese Vorspannung kompensiert bzw. aufgehoben werden kann. Das Hauptventil kann dann durch einen stromaufwärts herrschenden Fluiddruck in die Öffnungsstellung bewegt werden, wie dies beispielsweise aus der
Bei Zapfventilen des Standes der Technik war es üblich, dass der Raum unterhalb der Membran mit dem Fluidkanal in Verbindung steht. Dies hat den Vorteil, dass die mit der Membran verbundene Kupplungseinrichtung bei geöffnetem Hauptventil vom Fluid umspült wird. Die Kupplungseinrichtung wird auf diese Weise kontinuierlich durch das Fluid geschmiert und Verunreinigungen werden weggespült, was der Funktionsfähigkeit zuträglich ist und den Wartungsaufwand reduziert.In prior art dispensing valves, it was common for the space below the diaphragm to communicate with the fluid passage. This has the advantage that the fluid flows around the clutch device connected to the membrane when the main valve is open. In this way, the clutch device is continuously lubricated by the fluid and dirt is flushed away, which is beneficial to the functionality and reduces the maintenance effort.
Im Rahmen der Erfindung wurde allerdings erkannt, dass die Verbindung des zweiten Membranraums mit dem Fluidkanal zu dem Nachteil führt, dass der Druck unterhalb der Membran vom Volumenstrom des Fluids beeinflusst wird. Bei hohen Volumenströmen oder auch bei Strömungsturbulenzen und damit einhergehenden Druckspitzen konnte dies im Stand der Technik zu einer unerwünschten Betätigung der Kupplungseinrichtung und somit zu einem unerwünschten Schließen des Hauptventils führen. Der maximale Volumenstrom musste daher bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung begrenzt werden.Within the scope of the invention, however, it was recognized that the connection of the second membrane space to the fluid channel leads to the disadvantage that the pressure below the membrane is influenced by the volume flow of the fluid. In the case of high volume flows or also in the case of flow turbulence and associated pressure peaks, in the prior art this could lead to an undesired actuation of the clutch device and thus to an undesired closing of the main valve. The maximum volume flow therefore had to be limited in the solution known from the prior art.
Indem hingegen der zweite Membranraum gegenüber dem Fluidkanal abgedichtet ist und über einen Belüftungskanal mit der Umgebung Fluid verbunden ist, kann der Druck innerhalb des zweiten Membranraums unabhängig vom Volumenstrom konstant auf der Höhe des Umgebungsdrucks gehalten werden. Bei Beaufschlagung des ersten Membranraums mit einem vorgegebenen Vakuum führt in diesem Fall das Abdecken der Fühlerleitung zu einer definierten Druckdifferenz. Die Druckdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Membranraum kann somit deutlich besser kontrolliert werden, so dass die Betätigung der Kupplungseinrichtung auf definierte und sichere Weise erfolgen kann. Da zudem vorgesehen ist, dass ein außerhalb des zweiten Membranraums befindlicher Teil der Kupplungseinrichtung vom Fluid umspült wird, kann trotz der Abdichtung des zweiten Membranraums eine Spülung und Schmierung der Kupplungseinrichtung durch das Fluid stattfinden, so dass die Kupplungseinrichtung ohne zusätzlichen Wartungsaufwand über lange Zeiträume leichtläufig gehalten werden kann. Ein regelmäßige Reinigung oder das Einbringen von zusätzlichen Schmiermitteln ist nicht erforderlich.By contrast, since the second membrane space is sealed off from the fluid channel and is connected to the surrounding fluid via a ventilation channel, the pressure within the second membrane space can be kept constant at the level of the ambient pressure regardless of the volume flow. In this case, when the first diaphragm chamber is subjected to a specified vacuum, the covering of the sensor line leads to a defined pressure difference. The pressure difference between the first and second diaphragm space can thus be controlled much better, so that the clutch device can be actuated in a defined and safe manner. Since it is also provided that a part of the clutch device located outside of the second diaphragm chamber is flushed by the fluid, the fluid can flush and lubricate the clutch device despite the sealing of the second diaphragm chamber, so that the clutch device can be kept running smoothly for long periods of time without additional maintenance effort can be. Regular cleaning or the introduction of additional lubricants is not required.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kupplungseinrichtung ein Rastelement zur Kupplung des Handhebels mit einem Ventilbetätigungselement auf. Das Rastelement ist vorzugsweise durch eine Bewegung der Membran in eine Kupplungsposition hinein bzw. aus einer Kupplungsposition heraus bewegbar. Das Ventilbetätigungselement kann beispielsweise einen mit dem Handhebel verbundenen ersten Ventilschaft aufweisen, der mittels des Rastelements mit einem zweiten Ventilschaft kuppelbar ist, wobei der zweite Ventilschaft durch ein Rückstellelement in eine Schließrichtung vorgespannt und dazu ausgebildet ist, das Hauptventil in die Schließstellung zu drängen. Im gekuppelten Zustand kann mittels des Handhebels die vom Rückstellelement ausgeübte Kraft kompensiert werden, so dass das Hauptventil nicht mehr in die Schließstellung gedrängt wird und von einem Fluiddruck in die Öffnungsstellung bewegt werden kann. Der erste Ventilschaft kann als innerer Ventilschaft und der zweite Ventilschaft kann als äußerer Ventilschaft ausgebildet sein, der den inneren konzentrisch umgibt. Das Rastelement kann beispielsweise Rastrollen oder Rastkugeln aufweisen.In a preferred embodiment, the coupling device has a latching element for coupling the hand lever to a valve actuating element. The latching element can preferably be moved into or out of a coupling position by a movement of the membrane. The valve actuating element can, for example, have a first valve stem connected to the hand lever, which can be coupled to a second valve stem by means of the latching element, the second valve stem being prestressed in a closing direction by a restoring element and designed to urge the main valve into the closed position. In the coupled state, the force exerted by the restoring element can be compensated for by means of the hand lever, so that the main valve is no longer forced into the closed position and by one Fluid pressure can be moved to the open position. The first valve stem can be designed as an inner valve stem and the second valve stem can be designed as an outer valve stem, which concentrically surrounds the inner one. The locking element can have locking rollers or locking balls, for example.
Es hat sich gezeigt, dass das Rastelement, welches den Handhebel mit dem Ventilbetätigungselement kuppelt, bei der Bewegung in die Rastposition oder aus der Rastposition heraus gegen Ecken oder Kanten der zu kuppelnden Elemente stoßen und sich dabei verkeilen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rastelement daher derart positioniert, dass es bei geöffnetem Hauptventil vom Fluid umspült wird. Durch die auf diese Weise bei geöffnetem Hauptventil ermöglichte kontinuierliche Schmierung des Rastelements kann dieses leichter in die Rastposition hinein oder daraus heraus gleiten, so dass der Kupplungsvorgang deutlich zuverlässiger wird.It has been shown that the latching element, which couples the hand lever to the valve actuating element, when moving into the latched position or out of the latched position, can strike corners or edges of the elements to be coupled and become wedged in the process. In a preferred embodiment, the latching element is therefore positioned in such a way that the fluid flows around it when the main valve is open. As a result of the continuous lubrication of the locking element made possible in this way when the main valve is open, it can slide more easily into or out of the locking position, so that the coupling process becomes significantly more reliable.
Der zweite Membranraum ist in einer vorteilhaften Ausführungsform mittels einer Abdeckung gegenüber dem Fluidkanal abgedichtet, wobei die Kupplungseinrichtung vorzugsweise ein mit der Membran verbundenes Verbindungselement aufweist, das gleitend durch eine in der Abdeckung vorhandene Durchgangsöffnung hindurchgeführt ist. Das Verbindungselement weist vorzugsweise einen außerhalb des zweiten Membranraums befindlichen Abschnitt auf, der mit dem Rastelement verbunden ist. Indem das Verbindungselement gleitend durch die Abdeckung hindurchgeführt ist, kann sich das Verbindungselement bei einer Bewegung der Membran relativ zur Abdeckung bewegen und auf diese Weise die Bewegung der Membran auf das Rastelement übertragen. Durch die Abdichtung des zweiten Membranraums gegenüber dem Fluidkanal wird der Druck innerhalb des zweiten Membranraums vom den Druckverhältnissen im Fluidkanal nicht beeinflusst.In an advantageous embodiment, the second membrane chamber is sealed off from the fluid channel by means of a cover, with the coupling device preferably having a connecting element connected to the membrane, which is guided in a sliding manner through a through-opening in the cover. The connecting element preferably has a section which is located outside of the second diaphragm chamber and is connected to the latching element. Because the connecting element is slidably guided through the cover, the connecting element can move relative to the cover when the membrane moves, and in this way transfer the movement of the membrane to the latching element. Because the second membrane space is sealed off from the fluid channel, the pressure within the second membrane space is not influenced by the pressure conditions in the fluid channel.
Zwischen dem Verbindungselement und der Abdeckung kann zumindest ein Dichtelement angeordnet sein, das vorzugsweise als O-Ring, X-Ring, Membrandichtung oder als Lippendichtung ausgestaltet ist. Das Verbindungselement kann eine nach außen weisende Umfangsnut aufweisen, in die das Dichtelement eingelassen ist. Möglich ist auch, dass die Durchgangsöffnung der Abdeckung eine nach innen weisende Umfangsnut aufweist, in die das Dichtelement eingelassen ist. Auf diese Weise kann die gesamte Umfangsfläche des Verbindungselements gegenüber der Abdeckung abgedichtet werden. Durch das Einlassen des Dichtelements in eine Nut ist dieses zudem sicher vor einer Verschiebung entlang der Axialrichtung des Verbindungselements geschützt.At least one sealing element can be arranged between the connecting element and the cover, which is preferably designed as an O-ring, X-ring, membrane seal or lip seal. The connecting element can have an outwardly pointing circumferential groove into which the sealing element is let. It is also possible for the through-opening of the cover to have an inward-pointing circumferential groove into which the sealing element is embedded. In this way, the entire peripheral surface of the connecting element can be sealed off from the cover. By inserting the sealing element into a groove, it is also reliably protected against displacement along the axial direction of the connecting element.
Die Verwendung eines oder mehrerer Belüftungskanäle, die den zweiten Membranraum mit der Umgebung verbinden, geht grundsätzlich mit der Gefahr einher, dass Verschmutzungen wie beispielsweise Staubpartikel oder Flüssigkeiten in den zweiten Membranraum eindringen können. In einer vorteilhaften Ausführungsform mündet der wenigstens eine Belüftungskanal daher in eine zur Umgebung weisende Öffnung des Zapfventils, wobei die Öffnung von einem flexiblen Schutzüberzug derart bedeckt ist, dass ein Druckausgleich möglich ist. Vorzugsweise ist der Belüftungskanal zudem labyrinthartig zur Öffnung geführt. Eindringende Schmutzpartikel können auf diese Weise zumindest nicht auf direktem Weg in den zweiten Membranraum eindringen, sondern müssen mehrfach ihre Bewegungsrichtung ändern, um sich entlang des labyrinthartigen Kanals dem Membranraum zu nähern. Schmutzeintrag kann dadurch wesentlich reduziert oder sogar vollständig verhindert werden.The use of one or more ventilation ducts, which connect the second membrane space with the environment, is fundamentally associated with the risk that dirt, such as dust particles or liquids, can penetrate into the second membrane space. In an advantageous embodiment, the at least one ventilation channel therefore opens into an opening of the nozzle pointing towards the environment, the opening being covered by a flexible protective cover in such a way that pressure equalization is possible. In addition, the ventilation channel is preferably led to the opening in the manner of a labyrinth. In this way, penetrating dirt particles cannot at least not penetrate directly into the second membrane space, but rather have to change their direction of movement several times in order to approach the membrane space along the labyrinthine channel. This means that dirt can be significantly reduced or even completely prevented.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Membran sowie die damit verbundene Kupplungseinrichtung Teil eines Sicherheitsabschaltungsmoduls, das in ein Gehäuse des Zapfventils einsetzbar ist. Die modulartige Ausgestaltung ermöglicht es, das gesamte Sicherheitsabschaltungsmodul bei Fehlfunktionen auszutauschen. Die Verwendung von Sicherheitsabschaltungsmodulen ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Das Sicherheitsabschaltungsmodul kann daher grundsätzlich kompatibel zu vorbekannten Zapfventilen ausgestaltet werden, so dass die erfindungsgemäßen Merkmale bei einem Zapfventil des Standes der Technik durch Austausch des Sicherheitsabschaltungsmoduls nachgerüstet werden können.In an advantageous embodiment, the membrane and the coupling device connected to it are part of a safety shutdown module that is integrated into a housing of the nozzle can be used. The modular design makes it possible to replace the entire safety shutdown module in the event of a malfunction. The use of safety shutdown modules is basically known from the prior art. The safety shutdown module can therefore be configured in principle to be compatible with previously known nozzles, so that the features according to the invention can be retrofitted to a nozzle of the prior art by replacing the safety shutdown module.
Das Zapfventil kann in einer Ausführungsform weiterhin eine Abschalteinrichtung aufweisen, die das Hauptventil unabhängig von einer Stellung des Handhebels in die Schließstellung bewegt, wenn ein Flüssigkeitsdruck am Einlass einen Mindestwert unterschreitet. Die Abschalteinrichtung wird also bei Unterschreiten des Mindestdrucks ausgelöst, wobei ein solches Auslösen vorzugsweise mit einer Bewegung der Membran einhergeht. Eine solche zusätzliche Abschalteinrichtung ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik (siehe etwa
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Zapfsäule mit einem Zapfschlauch und einem erfindungsgemäßen Zapfventil, wobei der Zapfschlauch mit dem Einlass des Zapfventils verbunden ist. Die Zapfsäule kann durch weitere im Rahmen der Erfindung beschriebene Merkmale fortgebildet werden.The subject matter of the invention is also a petrol pump with a dispensing hose and a dispensing valve according to the invention, the dispensing hose being connected to the inlet of the dispensing valve. The petrol pump can be further developed by further features described within the scope of the invention.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- ein erfindungsgemäßes Zapfventil in einer seitlichen Schnittansicht;
- Figur 2:
- einen Ausschnitt aus der
Figur 1 in vergrößerter Ansicht; - Figur 3:
- das in der
Figur 2 gezeigte Sicherheitsabschaltungsmodul in vergrößerter Ansicht; - Figur 4:
- das Sicherheitsabschaltungsmodul der
Figur 3 in einem anderen Zustand; - Figur 5:
- das Sicherheitsabschaltungsmodul der
Figur 4 in einer Querschnittsansicht entlang einer anderen Schnittebene; - Figur 5a:
- eine Schnittansicht entlang der in
Figur 5 eingezeichneten Linie A-A; - Figur 6:
- ein Sicherheitsabschaltungsmodul einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zapfventils;
- Figur 7:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereichs zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer alternativen Ausführungsform;
- Figur 8:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereichs zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer weiteren alternativen Ausführungsform;
- Figur 9:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereichs zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer weiteren alternativen Ausführungsform;
- Figur 10:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereichs zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer weiteren alternativen Ausführungsform;
- Figur 11:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereichs zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer weiteren alternativen Ausführungsform
- Figur 12:
- eine Detailansicht eines Kontaktbereiches zwischen Verbindungselement und Abdeckung zur Illustration einer weiteren alternativen Ausführungsform.
- Figure 1:
- a nozzle according to the invention in a side sectional view;
- Figure 2:
- a section of the
figure 1 in enlarged view; - Figure 3:
- that in the
figure 2 shown safety shutdown module in an enlarged view; - Figure 4:
- the safety shutdown module
figure 3 in a different state; - Figure 5:
- the safety shutdown module
figure 4 in a cross-sectional view along another cutting plane; - Figure 5a:
- a sectional view along the in
figure 5 drawn line AA; - Figure 6:
- a safety shutdown module of an alternative embodiment of a nozzle according to the invention;
- Figure 7:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate an alternative embodiment;
- Figure 8:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate a further alternative embodiment;
- Figure 9:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate a further alternative embodiment;
- Figure 10:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate a further alternative embodiment;
- Figure 11:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate a further alternative embodiment
- Figure 12:
- a detailed view of a contact area between the connecting element and cover to illustrate a further alternative embodiment.
Der Handhebel 17 ist dazu auf grundsätzlich bekannte Weise mittels eines Betätigungszapfens 21 mit einem inneren Ventilschaft 30 gekoppelt, welcher wiederum mittels einer Kupplungseinrichtung an einen äußeren Ventilschaft kuppelbar ist. Die Kupplung erfolgt mittels eines Sicherheitsabschaltungsmoduls 23, das in das Gehäuse 12 eingesetzt ist. Die Funktionsweise des Sicherheitsabschaltungsmoduls 23 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
In dem gezeigten Zustand ist der innere Ventilschaft 30 mittels einer Kupplungseinrichtung 22 an den äußeren Ventilschaft 31 gekuppelt. Die Kupplungseinrichtung 22 umfasst dazu einen Rastrollenhalter 33, in dem Rasterrollen 32 gelagert sind. Sowohl im äußeren Ventilschaft 31 als auch im inneren Ventilschaft 30 befinden sich Rastöffnungen 37, die in dem in
Die Betätigung der Kupplungseinrichtung 22 erfolgt mit Hilfe einer Membran 26, die einen ersten Membranraum 27 von einem zweiten Membranraum 28 trennt. Die Kupplungseinrichtung 22 umfasst weiterhin ein Verbindungselement 36, dass die Membran 26 mit dem Rastrollenhalter 33, in dem die Rastrollen 32 gelagert sind, verbindet. Eine Bewegung der Membran 26 kann auf diese Weise auf die Rastrollen 32 übertragen werden. Insbesondere können die Rastrollen 32 durch eine Bewegung der Membran 26 nach oben aus den Rastöffnungen 37 herausgehoben werden, um den inneren Ventilschaft 30 vom äußeren Ventilschaft 31 zu entkuppeln.The
Das Zapfventil weist weiterhin eine Vakuumleitung 38 auf, die eine in den Figuren nicht gezeigte stromabwärts des Hauptventils 16 positionierte Venturidüse mit dem Membranraum 27 verbindet, um den ersten Membranraum mit einem Vakuum zu beaufschlagen. Außerdem mündet die Fühlerleitung 19 im Bereich 19' in den ersten Membranraum 27. Während des Ausbringens des Kraftstoffs werden über die Vakuumleitung 38, den ersten Membranraum 27 sowie die Fühlerleitung 19 am stromabwärtigen Ende der Fühlerleitung 19 Luft und/oder Kraftstoffdämpfe aus der Umgebung angesaugt. Wenn das Ende der Fühlerleitung 19 bei Abschluss eines Tankvorgangs vom Kraftstoffspiegel bedeckt wird, entsteht im ersten Membranraum 27 ein Unterdruck. Dies führt zu einer Bewegung der Membran 26 nach oben in Richtung des ersten Membranraums 27 (siehe
Der zweite Membranraum 28 ist durch eine Abdeckung 40 fluiddicht vom Fluidkanal 15 getrennt. Der durch den Fluidkanal strömende Kraftstoff hat somit keinen Einfluss auf den Druck innerhalb des zweiten Membranraums 28. Der zweite Membranraum 28 ist außerdem über einen Belüftungskanal 29 mit der Umgebung außerhalb des Zapfventils verbunden. In der Schnittansicht der
Das Verbindungselement 36 weist einen zylinderförmigen Abschnitt auf, der durch eine dazu korrespondierende in der Abdeckung 40 vorhandene Durchgangsöffnung durchgeführt ist. Im Bereich der Durchgangsöffnung befindet sich eine nach innen weisende Nut, in die eine Lippendichtung 41 eingesetzt ist. Die Lippendichtung 41 dichtet gegenüber der Außenfläche des zylinderförmigen Abschnitts ab, so dass der Druck innerhalb des Membranraums 28 von den Druckverhältnissen im Fluidkanal nicht beeinträchtigt wird. Gleichzeitig ermöglicht die Lippendichtung 41 eine Gleitbewegung des Verbindungselements 36 relativ zur Abdeckung 40.The connecting
Der Bereich unterhalb der Abdeckung 40 steht mit dem Fluidkanal 15 in Verbindung. Der Rastrollenhalter 33 sowie die Rastrollen 32 werden daher während der Ausbringung eines Kraftstoffs von diesem umspült. Dadurch kommt es zu einer kontinuierlichen Schmierung der Rastrollen 32 und die Ablagerung von Verunreinigungen wird vermieden.The area below the
Die Ausführungsform der
Die
Die
In den Ausführungsformen der
Durch die genannten Dichtungsarten kann eine gute Abdichtung erzielt werden, ohne dass die Gleitfähigkeit zwischen Abdeckung 40 und Verbindungselement 36 zu stark beeinträchtigt wird.A good seal can be achieved by the types of seal mentioned, without the ability to slide between the
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