EP4163249A1 - Filling valve with leakage protection device - Google Patents
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- EP4163249A1 EP4163249A1 EP22211582.6A EP22211582A EP4163249A1 EP 4163249 A1 EP4163249 A1 EP 4163249A1 EP 22211582 A EP22211582 A EP 22211582A EP 4163249 A1 EP4163249 A1 EP 4163249A1
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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
- B67D7/06—Details or accessories
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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 present invention is a dispensing valve for dispensing a fluid.
- the dispensing valve includes an inlet port for connection to a fluid supply line, an outlet end opposite the inlet port, a main valve for controlling fluid flow through the dispensing valve, and an anti-leakage valve disposed downstream of the main valve.
- the anti-leak valve includes a valve seat and a valve body moveable upstream to a closed position.
- a problem with the prior art is that when the main valve is open, the flow of fluid is restricted by the anti-leakage valve. In particular, a high dynamic pressure and undesirable turbulence can occur at the outlet protection valve. Against this background, it is the object of the present invention to provide a nozzle in which the problems known from the prior art occur less severely.
- the valve body has a first part-body and a second part-body designed to be movable relative to the first part-body.
- a first fluid path can be released by a downstream movement of the first partial body relative to the valve seat.
- a second fluid path can be released by a downstream movement of the second part-body relative to the first part-body.
- the anti-leakage valve serves to prevent residual amounts of the fluid, which remain in the dispensing valve downstream of the main valve after the main valve has been closed, from escaping.
- the valve body of the leakage protection valve can be held in the closed position by means of a holding force which is large enough to prevent the residual amounts from escaping.
- the holding force is regularly so small that an opening pressure produced by the fluid flow when the main valve is open is sufficient to open the leakage protection valve.
- the dispensing valve is preferably designed for dispensing liquids, in particular fuels such as petrol or diesel.
- fuels such as petrol or diesel.
- upstream and downstream used in the description refer to the main flow direction of the fluid, which is aligned from the inlet opening to the outlet end.
- the leakage protection valve according to the invention has a first part-body and a second part-body that can be moved downstream relative thereto, the fluid flow can be more uniform and pass through the anti-leak valve more stably, while also reducing the back pressure in front of the anti-leak valve.
- the second partial body in addition to the first fluid path, which is opened by the movement of the first partial body relative to the valve seat, the second partial body according to the invention, which is designed to be movable relative to the first partial body, enables a second fluid path to be released, which enables additional flow through the leakage protection valve.
- the second partial body can also be moved relative to the first partial body by the opening pressure which is generated by the fluid flow after the main valve has been opened.
- the fluid flow passing through the dispensing valve can be divided between the first fluid path and the second fluid path, which overall leads to improved flow dynamics with an increased throughput and lower dynamic pressure in front of the anti-leakage valve.
- the first fluid path can in particular lead past an inlet-side end of the first part-body on the outside, wherein the second fluid path can lead past the inlet-side end of the first part-body on the inside.
- the first body part has at least one passage opening for the second fluid path, the passage opening being able to be released by the movement of the second body part relative to the first body part.
- the inside of the first partial body can be passed Flow are merged with the flow directed along the outside, which leads to a further improvement in the flow dynamics.
- the second partial body can have a sealing surface for contact with a counter-sealing surface of the first partial body, wherein the counter-sealing surface preferably forms a partial body valve seat for the first partial body.
- the through-opening of the first partial body can in particular be located downstream of the counter-sealing surface when the leakage protection valve is in the closed position. The sealing surface and the counter-sealing surface can ensure that the leakage protection valve closes securely in the closed position and the residual amounts of fluid are thus reliably prevented from escaping.
- the sealing surface of the second body part and the counter-sealing surface of the first body part are at an angle of between 60° and 120°, preferably between 80° and 100°, to an axial direction of the leakage protection valve. More preferably, the sealing surface of the second part-body and the counter-sealing surface of the first part-body are essentially perpendicular to the axial direction of the anti-leakage valve. If the axial direction of the leakage protection valve is essentially perpendicular to the sealing surfaces, a good sealing effect can be achieved in a simple manner.
- the sealing surface and the counter-sealing surface can preferably be designed in such a way that in the closed position of the anti-leakage valve they are in essentially planar contact with one another.
- the second partial body has a peripheral surface which is completely radially surrounded by the first partial body in the closed position of the outlet protection valve.
- the second partial body can in particular be arranged concentrically to the first partial body. In this way, the second partial body can be guided securely within the first partial body, with the counter-sealing surface of the first partial body being able to bear against the sealing surface of the second partial body over its entire circumference in the closed position.
- the cross section of the second partial body preferably tapers starting from the sealing surface towards the end on the inlet side. It has been shown that a further improvement in flow properties can be achieved in this way.
- an outer surface of the second partial body in the area of the taper can have a first section and a second section arranged upstream of the first, with the first section being curved outwards and the second section being curved inwards. This curvature allows turbulence in the second fluid path to be avoided, in particular when it flows past the sealing surface, as a result of which the flow can be further improved and the back pressure can be further reduced.
- At least one of the partial bodies can be slidably guided relative to the valve seat by means of a linear guide, the linear guide preferably having a shaft which extends in the axial direction of the anti-leakage valve and is slidably guided through a through-opening in the second partial body.
- the through hole may extend centrally along an axial direction of the second body part.
- the second partial body can also be designed to be rotationally symmetrical relative to its axial direction.
- the linear guide can be arranged rigidly relative to the valve seat, preferably in the axial direction of the anti-leakage valve have registration opening extending through which a guide leg of the partial body is slidably guided.
- one of the partial bodies can have at least one guide leg on which the respective other partial body is slidably guided.
- one of the partial bodies is designed to take the other partial body with it into the closed position when it moves in the direction of the closed position.
- the second partial body can be designed to entrain the first partial body into the closed position during a movement in the direction of the closed position.
- the first partial body is preferably carried along by a force transmission from the sealing surface of the second partial body to the counter-sealing surface of the first partial body.
- the dispensing valve can have a mechanical restoring element, for example a spring element, which is designed to urge the second partial body into the closed position.
- the second part-body has a magnetic material, with a counter-magnetic body arranged upstream of the second part-body being provided, which is designed to separate the first and second To keep part of the body by magnetic interaction in the closed position of the outlet protection valve.
- the magnetic material may be a material that is attracted to a pole of an external magnetic field.
- the magnetic material can be a ferromagnetic material.
- the counter magnet body can be a permanent magnet. It is also possible that the magnetic material is in the form of a permanent magnet and the counter-magnetic body is made of a material that is attracted by one pole of an external magnetic field.
- the first partial body is preferably made of a non-magnetic material.
- the magnetic material and the housing sections surrounding the counter-magnet body and/or an outlet pipe of the dispensing valve are also made of a non-magnetic material. If the elements surrounding the magnetic material and the counter-magnetic body are made of a non-magnetic material, the magnetic interaction between the magnetic material and the counter-magnetic body is not disturbed.
- the second partial body has a maximum open position, which is outside of an effective range of the counter-magnet body, so that the second partial body remains in an open position after a fluid delivery has ended, wherein the second partial body can be moved back into the effective range, within which, using gravity it is pulled into the closed position by the counter-magnet body when the dispensing valve is tilted upwards on the outlet side.
- An angle of inclination of the axial direction of the leakage protection valve relative to the vertical can be, for example, between 0° and 110°, preferably between 0° and 90°, more preferably between 0° and 70° during fluid delivery, with an angle of 0° indicating an orientation in the direction of flow means vertically down.
- the second body part assumes the maximum open position during a fluid delivery, it remains in the open position after the end of the fluid delivery due to this design, without the second part body automatically moving towards the closed position caused by the magnetic force.
- This means for example, when refueling a motor vehicle, in which an outlet-side end of the nozzle is inserted into a filler neck inclined downwards, that residual amounts of fluid which remain inside the nozzle can initially leak into the tank. This prevents residual amounts of fluid that have already passed through the main valve from remaining in volumes of the dispensing valve downstream of the main valve, and thereby preventing the amount of fluid recorded by a calibrated fluid amount meter from deviating from the amount of fluid actually dispensed in a legally relevant manner.
- the second partial body (by decreasing the downhill force acting towards the outlet end or through the action of a downhill force directed towards the inlet end) back into the area of action of the counter-magnetic body, within which it is pulled into the closed position, taking the first partial body with it.
- a lifting usually takes place anyway when the nozzle is removed from a filler neck, so that in this respect a secure closing of the outlet protection valve is ensured.
- the outlet protection valve is arranged at an inlet end of an outlet pipe of the nozzle.
- an arrangement at the inlet end of the outlet pipe is sufficient both from the point of view of calibration law and in relation to effective drip protection.
- more installation space is available for the outlet protection valve at the inlet end of the outlet pipe and the arrangement at the inlet end can therefore be realized in a structurally simpler manner.
- the subject matter of the invention is also a dispensing valve for dispensing a fluid, comprising an inlet opening for connection to a fluid supply line, an outlet end opposite the inlet opening, and a main valve for controlling the flow of fluid through the dispensing valve.
- the dispensing valve comprises a sensor line which extends to the outlet end and which is operatively connected to an automatic switch-off device, with the sensor line being subjected to a vacuum during the dispensing of the fluid, so that a gas flow can be sucked in via the end of the sensor line.
- the sensor line has an end area in which a sensor line valve designed to close the sensor line is arranged, which can be moved into an open position by means of the gas flow sucked in through the sensor line.
- the sensor line valve according to the invention can be used to close the sensor line and thus prevent this quantity of fluid from escaping undesirably, and the quantity of fluid entering can also be slightly reduced.
- the sensor line valve can be biased into the closed position by a restoring element. This measure can further reduce the undesired leakage of said fluid quantity.
- the reset element mentioned above is preferably dimensioned in such a way that the sensor line valve is moved into the open position by the resulting gas flow during the dispensing of the fluid. The functionality of the automatic shutdown device is not impaired in any way.
- the sensor line valve is designed to be moved into the closed position by tilting the dispensing valve downwards on the outlet side (using the force of gravity).
- the sensor line valve has a valve seat and a valve body which is movably arranged upstream of the valve seat within the sensor line, so that the valve body can be moved downwards into the valve seat by tilting the dispensing valve on the outlet side and downwards by tilting the dispensing valve on the outlet side is movable up out of the valve seat.
- the valve body can be spherical, for example.
- valve body During refueling, the valve body is moved out of the valve seat due to the vacuum (possibly against the force of gravity). As soon as the liquid level reaches the end of the sensor line, it switches off automatically, no more gas is sucked in, so that the valve body falls back into the valve seat. Small amounts of fluid may get into the sensing line during the time it takes to shut down. If the end of the nozzle is then tilted upwards, for example when hanging the nozzle in a petrol pump, the valve body falls out of the valve so that the sensor line is opened and any residual fluid present can evaporate.
- the subject matter of the invention is also an outlet pipe for a dispensing valve for dispensing a fluid, comprising an inlet end that can be connected to a housing of the dispensing valve, an inlet end opposite outlet end, and an anti-spill valve with a valve seat and a valve body that can be moved upstream into a closed position, characterized in that the valve body has a first part-body and a second part-body that is designed to be movable relative to the first, wherein a downstream movement of the first part-body relative to the valve seat of the outlet protection valve, a first fluid path can be opened and a second fluid path can be opened by a downstream movement of the second part-body relative to the first part-body, the outlet protection valve preferably being arranged at the inlet end of the outlet pipe.
- outlet pipe according to the invention can be further developed by further features which have already been described in connection with the nozzle according to the invention.
- FIG 1 shows a nozzle according to the invention in a side sectional view.
- the nozzle includes a in the figure 1 Housing 4 shown only schematically with an inlet opening 5 for connection to a liquid supply line.
- an outlet pipe 10 is used, at the front end of which there is an outlet opening 12 .
- a control lever 6 is pivotably mounted on the housing 4, with which a main valve, not shown in the figure, can be actuated.
- the flow of a liquid supplied via the inlet opening through the dispensing valve is controlled via the main valve.
- an automatic shut-off device not shown, which closes the main valve when a liquid level reaches or exceeds the front end of the outlet pipe during a fueling operation.
- the outlet pipe has a sensor line 24, which runs from the outlet end 12 to the automatic switch-off device.
- FIG figure 2 shows an enlarged side sectional view of the outlet pipe 10 of FIG figure 1 .
- an outlet protection valve 13 according to the invention is arranged at the inlet end 11 of the outlet pipe 10 (in the region 9).
- a sensor line valve 26 is located in an end region 25 of the sensor line 24 .
- the figures shown below show enlarged views of areas 9 and 25, which are used to explain the functioning of the outlet protection valve 13 and the sensor line valve 26 in more detail.
- figure 3 shows an enlarged view of the in figure 2 shown area 9, in which a leakage protection valve 13 is arranged.
- figure 3 shows the leakage protection valve 13 in a closed position.
- the leakage protection valve 13 comprises a valve seat 14 and a valve body which is designed to close the valve seat 14 and has a first part-body 15 and a second part-body 16 .
- the first partial body 15 lies on the valve seat 14 sealing on.
- Within the first body part 15 there is a recess into which the second body part 16 is inserted.
- the first partial body 15 thus completely surrounds the second partial body 16 radially.
- a sealing surface 21 of the second part body 16 is in sealing contact with a counter-sealing surface 19 of the first part body 15 .
- the first part-body 15 thus forms a valve seat (or part-body valve seat) for the second part-body 16.
- the anti-drip valve is completely closed, so that any residual liquid that may be present cannot escape from the dispensing valve.
- a central shaft 29 which extends in the axial direction of the outlet protection valve and on which the second part body 16 is slidably guided.
- the second partial body 16 has a central through bore through which the shaft 29 is passed.
- the stem 29 defines an axial direction of the anti-leakage valve.
- the first partial body 15 comprises at its inlet end four guide legs 30, of which in the sectional view of figure 3 only two are illustrated in the manner of a side view. The cutting plane of figure 3 does not pass through the guide legs 30.
- the guide legs 30 are each passed through one of the registration openings 32 in a sliding manner.
- the first partial body 15 is thereby linearly guided at its end on the inlet side.
- the first body part 15 comprises three guide webs 31. These are designed for sliding contact with an outer surface of the second body part 16 when the second body part 16 is moved relative to the first body part 15 downstream.
- the guidance of the partial bodies 15, 16 is also based on the Figures 5 to 7 explained in more detail.
- the second part body 16 is formed from a magnetic material.
- a counter-magnet body 23 is connected to the valve seat 14 .
- the counter-magnet body 23 is arranged symmetrically with respect to the axial direction specified by the shaft 29, as a result of which a uniform magnetic attraction force is exerted on the second partial body 16.
- the part body 16 is held in the closed position by this attraction force.
- the partial body 16 transmits a force to the first partial body 15, which is thereby likewise pressed into the closed position.
- a force effect for moving the second partial body into the closed position can also be generated by other devices, for example by means of a mechanical restoring element, in particular by means of a spring element.
- figure 4 shows the outlet protection valve 13 in an open position.
- a transition from the in figure 3 The closed position shown in the open position can be done in particular by opening the main valve and passing through the main valve liquid flow.
- the liquid flow hits the inlet-side front surfaces of the first and second part-body 15, 16 and generates an opening pressure there that is sufficient to overcome the magnetic force acting between the counter-magnet body 23 and the second part-body 16 and both the first part-body 15 and the second part-body 16 to move downstream.
- FIG 4 can be seen that opposite the in figure 3 shown closed position on the one hand the first partial body 15 relative to the valve seat 14 and on the other hand the second partial body 16 relative to the first partial body 15 have been moved downstream.
- the movement of the first partial body 15 relative to the valve seat 14 opens a first fluid path 17 .
- a second fluid path 18 is released by the movement of the second partial body 16 relative to the first.
- the flow of liquid impinging on the anti-leakage valve 13 can thus flow either along the first fluid path 17, which runs between an outer surface of the first part-body 15 and the valve seat 14, or along the second fluid path 18, which initially runs on the outside of the second part-body 16 and on the inside of the first part-body 15 passes and then runs through a passage opening 20 in the first body part 15 .
- the first fluid path 17 merges with the second fluid path 18 behind the passage opening.
- the additional second fluid path 18 allows the throughput through the outlet protection valve to be increased and the dynamic pressure in front of the valve to be reduced.
- a further fluid path can be present, which runs through an intermediate space between an outer surface of the shaft 29 and an inner surface of the central through bore of the second partial body 16 and which is constantly open, regardless of the position of the partial bodies 15, 16.
- Such a gap between the outer surface of the shaft 29 and the inner surface of the central through hole may be required to allow sufficient mobility of the part body 16 relative to the shaft 29.
- the radial distance between the outer surface of the shaft 29 and the inner surface of the central through-bore is dimensioned so small that the capillary forces acting on the fluid in the intermediate space are sufficient to greatly reduce the leakage of the fluid through this intermediate space, and this is preferable to prevent completely.
- the second partial body 16 tapers in cross-section starting from the sealing surface 21 in the direction upstream.
- the outer surface of the second partial body 16 is curved outwards in a first section 36 and inwards in a second section 35 arranged upstream thereof. Due to the curvatures in the area of the sections 35, 36, the liquid flowing along the second fluid path 18 is guided in the direction of the passage opening 20 in a flow-optimized manner.
- the first and second partial bodies are in a maximum open position in which the partial bodies 15, 16 abut against a stop which limits the mobility of the partial bodies 15, 16 directed downstream.
- the stop is formed here, for example, by a sensor line plug 34, which is placed on one end of the sensor line 24, in which case the stop or stops can of course also be realized in other ways.
- the second partial body also remains in this maximum open position after the liquid has been dispensed, for example after the main valve has been closed. To this extent, the second partial body 16 is located outside of an effective area of the counter-magnetic body.
- a mechanical restoring element is provided, which forces the second valve body into the closed position, it can also be provided in this case that the above-described relationship of forces can be reversed with the help of the inclination of the nozzle.
- figure 5 shows another cross-sectional view of the in figure 2 shown area 9, with respect to the Figures 3 and 4 one another cutting plane was selected.
- the cutting plane runs in figure 5 by two guide webs 30 lying opposite one another in the transverse direction.
- the guide webs 31 on the outlet side cannot be seen in this view.
- two intersection lines AA and BB are drawn.
- figure 6 shows a sectional view along the section line AA
- figure 7 shows a sectional view along the line BB.
- other elements that are not actually recognizable in the sectional view are shown in the manner of a plan view.
- the Figures 8 to 10 show enlarged views of the in figure 2 shown area 25, in which a sensor line valve 26 at the end of the sensor line 24 is arranged.
- the sensor line valve 26 comprises a valve body 27 which can be moved within the sensor line 24 and which is embodied as a ball in the present example.
- the sensor line valve includes a valve seat 28. Upstream of the valve seat 28 there is a blocking element 38 which limits the mobility of the valve body 27 but does not prevent gas exchange through the sensor line 24.
- the valve body 27 can move between the valve seat 28 and the blocking element 38 .
- valve body 27 is within the valve seat 28 and thus closes the sensor line 24 from.
- the valve body 27 is held in the valve seat 28 due to the downward inclination of the sensor line 24 on the outlet side.
- the main valve of the dispensing valve is closed in the state shown, no liquid is dispensed.
- the dispensing valve After a liquid has been dispensed, the dispensing valve is usually removed from a filler neck and hung, for example, in a petrol pump. As a result, the dispensing valve and the outlet pipe 10 are inclined upwards on the outlet side. Due to the force of gravity, the valve body 27 falls out of the valve seat 28 so that any residual amounts of liquid present in the sensor line 24 can evaporate.
- figure 11 shows two gray scale sketches to illustrate the liquid pressure prevailing inside a dispensing valve in the area of a discharge protection valve. Light gray tones mean less pressure and darker gray tones mean less pressure higher pressure indicated. The pressure values were obtained by a mathematical simulation.
- the Figure 11A (above) shows the pressure conditions in a conventional anti-leakage valve known from the prior art, which has a one-piece valve body which is arranged in the area 40 . It can be seen that there is a significant increase in pressure in front of area 40 .
- the Figure 11B shows the pressure conditions within a nozzle according to the invention in the area of the outlet protection valve 13.
- the outlet protection valve 13 and the other elements of the nozzle are not shown explicitly, but can be based on a comparison with the figure 4 the position of the respective elements (in particular the first partial body 15 and the second partial body 16) can be identified.
- the positions are in Figure 11B identified with the corresponding reference numbers.
- the outlet protection valve 13 is in the open state, in which the partial bodies 15, 16 release the fluid paths 17 and 18.
- a comparison of the gray values of illustrations A and B shows that a lower dynamic pressure is set in front of the outlet protection valve 13 according to the invention.
- FIGs 12 and 13 show a spill protection valve of an alternative embodiment of a dispensing valve according to the invention in a side sectional view.
- the anti-leakage valve is in a closed position and in figure 13 in an open position.
- the alternate embodiment differs from the embodiment of FIG Figures 1 to 10 only by the design of the leakage protection valve. Therefore, only these differences from the embodiment of FIGS. 1 to 10 are described below.
- the first partial body 15 includes an annular flat gasket element 15b and two partial body elements 15a and 15b.
- the part-body element 15a is connected to the downstream side of the flat gasket element 15b in such a way that a radially inner, downstream-facing sealing surface 15b1 is exposed, that is to say it is not covered by the part-body element 15a.
- the part-body element 15c is connected to the upstream side of the flat gasket element 15b in such a way that a radially outer, upstream-facing sealing surface 15b2 is exposed, that is to say it is not covered by the part-body element 15c.
- the sealing surfaces 15b1 and 15b2 are aligned approximately perpendicular to an axial direction of the anti-leakage valve.
- the second partial body 16 has a sealing surface 21' pointing upstream, which is designed for sealing contact with the sealing surface 15b1.
- the outlet protection valve in this embodiment has a valve seat 14', which is designed for sealing contact with the sealing surface 15b2.
- the upstream and downstream sealing surfaces 15b1 and 15b2 of the flat gasket element 15b which are essentially perpendicular to the axial direction of the outlet protection valve, can produce a particularly good sealing effect between the two partial bodies 15, 16 or between the first partial body 15 and the valve seat 14' become.
- the partial body elements 15a and 15c serve to reduce the effects of the flat sealing element 15b on the flow of liquid when the outlet protection valve is in the open position.
- the partial body elements 15a, 15c guide the flow of liquid as advantageously as possible past the flat gasket element 15b.
- the partial body elements 15a, 15c taper in the axial direction (i.e. in the downstream direction and upstream), the outer surfaces of the sub-body elements 15a, 15c being curved inwards and outwards, respectively.
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- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Zapfventil zur Abgabe eines Fluids, umfassend eine Einlassöffnung zur Verbindung mit einer Fluidzuleitung, ein der Einlassöffnung gegenüberliegendes Auslassende (12), ein Hauptventil zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch das Zapfventil und ein stromabwärts des Hauptventils angeordnetes Auslaufschutzventil (13), mit einem Ventilsitz (14) und einem stromaufwärts in eine Schließstellung bewegbaren Ventilkörper (15, 16). Erfindungsgemäß weist der Ventilkörper (15, 16) einen ersten Teilkörper (15) und einen relativ zum ersten bewegbar ausgebildeten zweiten Teilkörper (16) auf, wobei durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des ersten Teilkörpers (15) relativ zum Ventilsitz (14) ein erster Fluidweg (17) freigebbar ist und wobei durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des zweiten Teilkörpers (16) relativ zum ersten Teilkörper (15) ein zweiter Fluidweg (18) freigebbar ist. Durch den erfindungsgemäßen zweiteiligen Ventilkörper kann der Durchfluss durch das Zapfventil optimiert und der vor dem Auslaufschutzventil anfallende Staudruck reduziert werden.The subject matter of the invention is a dispensing valve for dispensing a fluid, comprising an inlet opening for connection to a fluid supply line, an outlet end (12) opposite the inlet opening, a main valve for controlling the flow of fluid through the dispensing valve and an anti-leakage valve (13) arranged downstream of the main valve, with a valve seat (14) and a valve body (15, 16) which can be moved upstream into a closed position. According to the invention, the valve body (15, 16) has a first sub-body (15) and a second sub-body (16) designed to be movable relative to the first, with a first fluid path being created by a downstream movement of the first sub-body (15) relative to the valve seat (14). (17) can be released and wherein a second fluid path (18) can be released by a downstream movement of the second part body (16) relative to the first part body (15). With the two-part valve body according to the invention, the flow through the dispensing valve can be optimized and the back pressure occurring in front of the outlet protection valve can be reduced.
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zapfventil zur Abgabe eines Fluids. Das Zapfventil umfasst eine Einlassöffnung zur Verbindung mit einer Fluidzuleitung, ein der Einlassöffnung gegenüberliegendes Auslassende, ein Hauptventil zur Steuerung eines Fluiddurchflusses durch das Zapfventil und ein stromabwärts des Hauptventils angeordnetes Auslaufschutzventil. Das Auslaufschutzventil umfasst einen Ventilsitz und einen Ventilkörper, der stromaufwärts in eine Schließstellung bewegbar ist.The subject matter of the present invention is a dispensing valve for dispensing a fluid. The dispensing valve includes an inlet port for connection to a fluid supply line, an outlet end opposite the inlet port, a main valve for controlling fluid flow through the dispensing valve, and an anti-leakage valve disposed downstream of the main valve. The anti-leak valve includes a valve seat and a valve body moveable upstream to a closed position.
Beim Ausbringen von Fluiden mittels eines solchen Zapfventils verbleiben üblicherweise nach Beenden eines Ausbringvorgangs, insbesondere nach dem Schließen des Hauptventils, Restmengen des Fluids innerhalb des Zapfventils. Insbesondere bei Fluiden hoher Viskosität kann eine beträchtliche Menge des Fluids an den Innenwänden des Zapfventils haften bleiben. Wird das Zapfventil auslaufseitig nach unten geneigt, können diese Restmengen auslaufen, was oftmals unerwünscht ist. Es ist bekannt, ein Auslaufschutzventil vorzusehen, um ein Auslaufen der verbleibenden Fluidrestmengen zu verhindern (siehe zum Beispiel
Ein Problem im Stand der Technik ist, dass der Fluidstrom bei geöffnetem Hauptventil durch das Auslaufschutzventil beeinträchtigt wird. Insbesondere kann es am Auslaufschutzventil zu einem großen Staudruck und zu unerwünschten Verwirbelungen kommen. Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Zapfventil bereitzustellen, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme weniger stark auftreten.A problem with the prior art is that when the main valve is open, the flow of fluid is restricted by the anti-leakage valve. In particular, a high dynamic pressure and undesirable turbulence can occur at the outlet protection valve. Against this background, it is the object of the present invention to provide a nozzle in which the problems known from the prior art occur less severely.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Erfindungsgemäß weist der Ventilkörper einen ersten Teilkörper und einen relativ zum ersten bewegbar ausgebildeten zweiten Teilkörper auf. Durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des ersten Teilkörpers relativ zum Ventilsitz ist ein erster Fluidweg freigebbar. Durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des zweiten Teilkörpers relativ zum ersten Teilkörper ist ein zweiter Fluidweg freigebbar.This problem is solved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are described in the dependent claims. According to the invention, the valve body has a first part-body and a second part-body designed to be movable relative to the first part-body. A first fluid path can be released by a downstream movement of the first partial body relative to the valve seat. A second fluid path can be released by a downstream movement of the second part-body relative to the first part-body.
Zunächst werden einige im Rahmen der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriffe erläutert. Das Auslaufschutzventil dient zur Verhinderung des Auslaufens von Restmengen des Fluids, welche nach einem Schließen des Hauptventils stromabwärts des Hauptventils im Zapfventil verbleiben. Der Ventilkörper des Auslaufschutzventils kann dazu mittels einer Haltekraft in der Schließstellung gehalten werden, welche groß genug ist, um ein Auslaufen der Restmengen zu verhindern. Die Haltekraft ist jedoch regelmäßig so klein, dass ein bei geöffnetem Hauptventil durch den Fluidstrom entstehender Öffnungsdruck ausreichend ist, um das Auslaufschutzventil zu öffnen.First, some of the terms used in the present description are explained. The anti-leakage valve serves to prevent residual amounts of the fluid, which remain in the dispensing valve downstream of the main valve after the main valve has been closed, from escaping. For this purpose, the valve body of the leakage protection valve can be held in the closed position by means of a holding force which is large enough to prevent the residual amounts from escaping. However, the holding force is regularly so small that an opening pressure produced by the fluid flow when the main valve is open is sufficient to open the leakage protection valve.
Das Zapfventil ist bevorzugt zum Ausbringen von Flüssigkeiten, insbesondere von Kraftstoffen wie beispielsweise Benzin oder Diesel ausgebildet. Die im Rahmen der Beschreibung verwendeten Begriffe "stromaufwärts" und "stromabwärts" beziehen sich auf die Hauptströmungsrichtung des Fluids, welche von der Einlassöffnung zum Auslassende ausgerichtet ist.The dispensing valve is preferably designed for dispensing liquids, in particular fuels such as petrol or diesel. The terms "upstream" and "downstream" used in the description refer to the main flow direction of the fluid, which is aligned from the inlet opening to the outlet end.
Indem das erfindungsgemäße Auslaufschutzventil einen ersten Teilkörper und einen relativ dazu stromabwärts bewegbaren zweiten Teilkörper aufweist, kann der Fluidstrom gleichmäßiger und stabiler durch das Auslaufschutzventil hindurchtreten, wobei zudem der Staudruck vor dem Auslaufschutzventil reduziert wird.Because the leakage protection valve according to the invention has a first part-body and a second part-body that can be moved downstream relative thereto, the fluid flow can be more uniform and pass through the anti-leak valve more stably, while also reducing the back pressure in front of the anti-leak valve.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass sich im Stand der Technik vor dem Auslaufschutzventil insbesondere bei großen Durchflussmengen oftmals ein großer Staudruck aufbaut, welcher die Bauteile innerhalb des Zapfventils mechanisch stark belastet und den erzielbaren Durchfluss durch das Zapfventil reduziert. Durch den erfindungsgemäßen zweiten Teilkörper, welcher relativ zum ersten Teilkörper bewegbar ausgebildet ist, kann neben dem ersten Fluidweg, welcher durch die Bewegung des ersten Teilkörpers relativ zum Ventilsitz geöffnet wird, ein zweiter Fluidweg freigegeben werden, welcher einen zusätzlichen Durchfluss durch das Auslaufschutzventil ermöglicht. Der zweite Teilkörper kann dabei ebenfalls durch den Öffnungsdruck, welcher nach Öffnen des Hauptventils durch den Fluidstrom erzeugt wird, relativ zum ersten Teilkörper bewegt werden. Auf diese Weise kann der durch das Zapfventil hindurchtretende Fluidstrom auf den ersten Fluidweg und den zweiten Fluidweg aufgeteilt werden, was insgesamt zu einer verbesserten Strömungsdynamik mit einem erhöhten Durchsatz und geringerem Staudruck vor dem Auslaufschutzventil führt. Der erste Fluidweg kann dabei insbesondere außen an einem einlassseitigen Ende des ersten Teilkörpers vorbeiführen, wobei der zweite Fluidweg innen an dem einlassseitigen Ende des ersten Teilkörpers vorbeiführen kann.In the context of the invention, it was recognized that in the prior art in front of the outlet protection valve, particularly with large flow rates, a large dynamic pressure often builds up, which mechanically stresses the components inside the nozzle and reduces the achievable flow through the nozzle. In addition to the first fluid path, which is opened by the movement of the first partial body relative to the valve seat, the second partial body according to the invention, which is designed to be movable relative to the first partial body, enables a second fluid path to be released, which enables additional flow through the leakage protection valve. The second partial body can also be moved relative to the first partial body by the opening pressure which is generated by the fluid flow after the main valve has been opened. In this way, the fluid flow passing through the dispensing valve can be divided between the first fluid path and the second fluid path, which overall leads to improved flow dynamics with an increased throughput and lower dynamic pressure in front of the anti-leakage valve. The first fluid path can in particular lead past an inlet-side end of the first part-body on the outside, wherein the second fluid path can lead past the inlet-side end of the first part-body on the inside.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Teilkörper zumindest eine Durchlassöffnung für den zweiten Fluidweg auf, wobei die Durchlassöffnung durch die Bewegung des zweiten Teilkörpers relativ zum ersten Teilkörper freigebbar ist. Über die Durchlassöffnung kann die innen am ersten Teilkörper vorbeigeleitete Strömung mit der außen entlang geleiteten Strömung zusammengeführt werden, was zu einer weiteren Verbesserung der Strömungsdynamik führt.In a preferred embodiment, the first body part has at least one passage opening for the second fluid path, the passage opening being able to be released by the movement of the second body part relative to the first body part. Via the through-opening, the inside of the first partial body can be passed Flow are merged with the flow directed along the outside, which leads to a further improvement in the flow dynamics.
Weiterhin kann der zweite Teilkörper eine Dichtfläche zur Anlage an einer Gegendichtfläche des ersten Teilkörpers aufweisen, wobei die Gegendichtfläche vorzugsweise einen Teilkörperventilsitz für den ersten Teilkörper bildet. Die Durchlassöffnung des ersten Teilkörpers kann in diesem Fall insbesondere stromabwärts der Gegendichtfläche liegen, wenn sich das Auslaufschutzventil in der Schließstellung befindet. Durch die Dichtfläche und die Gegendichtfläche kann sichergestellt werden, dass das Auslaufschutzventil in der Schließstellung sicher abschließt und die Fluidrestmengen somit sicher am Auslaufen gehindert werden.Furthermore, the second partial body can have a sealing surface for contact with a counter-sealing surface of the first partial body, wherein the counter-sealing surface preferably forms a partial body valve seat for the first partial body. In this case, the through-opening of the first partial body can in particular be located downstream of the counter-sealing surface when the leakage protection valve is in the closed position. The sealing surface and the counter-sealing surface can ensure that the leakage protection valve closes securely in the closed position and the residual amounts of fluid are thus reliably prevented from escaping.
In einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Dichtfläche des zweiten Teilkörpers und die Gegendichtfläche des ersten Teilkörpers in einem Winkel zwischen 60° und 120°, vorzugsweise zwischen 80° und 100° zu einer Axialrichtung des Auslaufschutzventils. Weiter vorzugsweise stehen die Dichtfläche des zweiten Teilkörpers und die Gegendichtfläche des ersten Teilkörpers im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung des Auslaufschutzventils. Wenn die Axialrichtung des Auslaufschutzventils im Wesentlichen senkrecht zu den Dichtflächen steht, kann auf einfache Weise eine gute Dichtwirkung erzielt werden. Dichtfläche und Gegendichtfläche können außerdem vorzugsweise so ausgebildet sein, dass sie in der Schließstellung des Auslaufschutzventils im Wesentlichen plan aneinander anliegen.In a preferred embodiment, the sealing surface of the second body part and the counter-sealing surface of the first body part are at an angle of between 60° and 120°, preferably between 80° and 100°, to an axial direction of the leakage protection valve. More preferably, the sealing surface of the second part-body and the counter-sealing surface of the first part-body are essentially perpendicular to the axial direction of the anti-leakage valve. If the axial direction of the leakage protection valve is essentially perpendicular to the sealing surfaces, a good sealing effect can be achieved in a simple manner. In addition, the sealing surface and the counter-sealing surface can preferably be designed in such a way that in the closed position of the anti-leakage valve they are in essentially planar contact with one another.
Von Vorteil ist, wenn der zweite Teilkörper eine Umfangsfläche aufweist, welche in der Schließstellung des Auslaufschutzventils vom ersten Teilkörper radial vollständig umgeben ist. Der zweite Teilkörper kann insbesondere konzentrisch zum ersten Teilkörper angeordnet sein. Auf diese Weise kann der zweite Teilkörper sicher innerhalb des ersten Teilkörpers geführt werden, wobei die Gegendichtfläche des ersten Teilkörpers in der Schließstellung an der Dichtfläche des zweiten Teilkörpers vollumfänglich anliegen kann.It is advantageous if the second partial body has a peripheral surface which is completely radially surrounded by the first partial body in the closed position of the outlet protection valve. The second partial body can in particular be arranged concentrically to the first partial body. In this way, the second partial body can be guided securely within the first partial body, with the counter-sealing surface of the first partial body being able to bear against the sealing surface of the second partial body over its entire circumference in the closed position.
Bevorzugt verjüngt sich der zweite Teilkörper ausgehend von der Dichtfläche zum einlassseitigen Ende hin im Querschnitt. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine weitere Verbesserung der Durchflusseigenschaften erzielt werden kann. Insbesondere kann eine Außenfläche des zweiten Teilkörpers im Bereich der Verjüngung einen ersten Abschnitt und einen stromaufwärts des ersten angeordneten zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt nach außen und der zweite Abschnitt nach innen gewölbt sind. Durch diese Wölbung können Verwirbelungen im zweiten Fluidweg insbesondere beim Vorbeiströmen an der Dichtfläche vermieden werden, wodurch der Durchfluss weiter verbessert und der Staudruck weiter reduziert werden kann.The cross section of the second partial body preferably tapers starting from the sealing surface towards the end on the inlet side. It has been shown that a further improvement in flow properties can be achieved in this way. In particular, an outer surface of the second partial body in the area of the taper can have a first section and a second section arranged upstream of the first, with the first section being curved outwards and the second section being curved inwards. This curvature allows turbulence in the second fluid path to be avoided, in particular when it flows past the sealing surface, as a result of which the flow can be further improved and the back pressure can be further reduced.
Zumindest einer der Teilkörper kann in einer bevorzugten Ausführungsform mittels einer Linearführung relativ zum Ventilsitz gleitend geführt sein, wobei die Linearführung vorzugsweise einen sich in Axialrichtung des Auslaufschutzventils erstreckenden Schaft aufweist, welcher durch eine Durchgangsöffnung des zweiten Teilkörpers gleitend geführt ist. Die Durchgangsöffnung kann sich zentral entlang einer Axialrichtung des zweiten Teilkörpers erstrecken. Der zweite Teilkörper kann außerdem relativ zu seiner Axialrichtung rotationssymmetrisch ausgebildet sein.In a preferred embodiment, at least one of the partial bodies can be slidably guided relative to the valve seat by means of a linear guide, the linear guide preferably having a shaft which extends in the axial direction of the anti-leakage valve and is slidably guided through a through-opening in the second partial body. The through hole may extend centrally along an axial direction of the second body part. The second partial body can also be designed to be rotationally symmetrical relative to its axial direction.
Die Linearführung kann alternativ oder zusätzlich eine relativ zum Ventilsitz starr angeordnete sich vorzugsweise in Axialrichtung des Auslaufschutzventils erstreckende Registrieröffnung aufweisen, durch die ein Führungsschenkel des Teilkörpers gleitend geführt ist. Weiterhin kann einer der Teilkörper zumindest einen Führungsschenkel aufweisen, an dem der jeweils andere Teilkörper gleitend geführt ist. Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen können der erste und zweite Teilkörper sicher entlang der Axialrichtung des Auslaufschutzventils geführt werden, so dass eine zuverlässige Schließwirkung zur Verhinderung des Auslaufens einer Fluidrestmenge sowie eine zuverlässige Öffnungsbewegung bei Öffnung des Hauptventils sichergestellt ist.Alternatively or additionally, the linear guide can be arranged rigidly relative to the valve seat, preferably in the axial direction of the anti-leakage valve have registration opening extending through which a guide leg of the partial body is slidably guided. Furthermore, one of the partial bodies can have at least one guide leg on which the respective other partial body is slidably guided. With the measures described above, the first and second sub-bodies can be securely guided along the axial direction of the anti-leakage valve, so that a reliable closing action for preventing the leakage of a residual amount of fluid and a reliable opening movement when the main valve is opened is ensured.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist einer der Teilkörper dazu ausgebildet, bei einer Bewegung in Richtung Schließstellung den anderen der Teilkörper in die Schließstellung mitzunehmen. Insbesondere kann der zweite Teilkörper dazu ausgebildet sein, bei einer Bewegung in Richtung Schließstellung den ersten Teilkörper in die Schließstellung mitzunehmen. Die Mitnahme des ersten Teilkörpers erfolgt in diesem Fall vorzugsweise durch eine Kraftübertragung von der Dichtfläche des zweiten Teilkörpers auf die Gegendichtfläche des ersten Teilkörpers. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass es ausreichend ist, wenn der zweite Teilkörper aktiv in die Schließstellung bewegt wird. Der erste Teilkörper wird dann mitgenommen, ohne dass ein zusätzliches Rückstellelement notwendig ist. Das Zapfventil kann dazu ein mechanisches Rückstellelement, beispielsweise ein Federelement, aufweisen, das dazu ausgebildet ist, den zweiten Teilkörper in die Schließstellung zu drängen.In a preferred embodiment, one of the partial bodies is designed to take the other partial body with it into the closed position when it moves in the direction of the closed position. In particular, the second partial body can be designed to entrain the first partial body into the closed position during a movement in the direction of the closed position. In this case, the first partial body is preferably carried along by a force transmission from the sealing surface of the second partial body to the counter-sealing surface of the first partial body. This configuration has the advantage that it is sufficient if the second partial body is actively moved into the closed position. The first partial body is then taken along without an additional restoring element being necessary. For this purpose, the dispensing valve can have a mechanical restoring element, for example a spring element, which is designed to urge the second partial body into the closed position.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der zweite Teilkörper ein magnetisches Material auf, wobei ein stromaufwärts des zweiten Teilkörpers angeordneter Gegenmagnetkörper vorgesehen ist, der dazu ausgestaltet ist, den ersten und zweiten Teilkörper durch magnetische Wechselwirkung in der Schließstellung des Auslaufschutzventils zu halten. Das magnetische Material kann ein Material sein, das von einem Pol eines äußeren Magnetfeldes angezogen wird. Insbesondere kann das magnetische Material ein ferromagnetisches Material sein. Beim Gegenmagnetkörper kann es sich um einen Permanentmagneten handeln. Möglich ist auch, dass das magnetische Material als Permanentmagnet ausgebildet ist und der Gegenmagnetkörper aus einem Material gebildet ist, das von einem Pol eines äußeren Magnetfeldes angezogen wird. Vorzugsweise ist der erste Teilkörper aus einem nichtmagnetischen Werkstoff ausgebildet. Weiter vorzugsweise sind auch das magnetische Material sowie den Gegenmagnetkörper umgebende Gehäuseabschnitte und/oder ein Auslaufrohr des Zapfventils aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet. Wenn die das magnetische Material und den Gegenmagnetkörper umgebenden Elemente aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet sind, wird die magnetische Wechselwirkung zwischen magnetischem Material und Gegenmagnetkörper nicht gestört.In an advantageous embodiment, the second part-body has a magnetic material, with a counter-magnetic body arranged upstream of the second part-body being provided, which is designed to separate the first and second To keep part of the body by magnetic interaction in the closed position of the outlet protection valve. The magnetic material may be a material that is attracted to a pole of an external magnetic field. In particular, the magnetic material can be a ferromagnetic material. The counter magnet body can be a permanent magnet. It is also possible that the magnetic material is in the form of a permanent magnet and the counter-magnetic body is made of a material that is attracted by one pole of an external magnetic field. The first partial body is preferably made of a non-magnetic material. More preferably, the magnetic material and the housing sections surrounding the counter-magnet body and/or an outlet pipe of the dispensing valve are also made of a non-magnetic material. If the elements surrounding the magnetic material and the counter-magnetic body are made of a non-magnetic material, the magnetic interaction between the magnetic material and the counter-magnetic body is not disturbed.
Vorzugsweise weist der zweite Teilkörper eine maximale Öffnungsstellung auf, die sich außerhalb eines Wirkungsbereichs des Gegenmagnetkörpers befindet, so dass der zweite Teilkörper nach Beenden einer Fluidabgabe in einer Öffnungsstellung verbleibt, wobei der zweite Teilkörper unter Ausnutzung der Schwerkraft zurück in den Wirkungsbereich bewegbar ist, innerhalb dessen er vom Gegenmagnetkörper in die Schließstellung gezogen wird, wenn das Zapfventil auslaufseitig nach oben geneigt wird. Ein Neigungswinkel der Axialrichtung des Auslaufschutzventils relativ zur Vertikalen kann beispielsweise während der Fluidabgabe zwischen 0° und 110°, vorzugsweise zwischen 0° und 90°, weiter vorzugsweise zwischen 0° und 70° betragen, wobei ein Winkel von 0° eine Ausrichtung in Strömungsrichtung vertikal nach unten bedeutet. Wenn der zweite Teilkörper während einer Fluidabgabe die maximale Öffnungsstellung einnimmt, verbleibt er aufgrund dieser Ausgestaltung nach dem Beenden der Fluidabgabe in der Öffnungsstellung, ohne dass es zu einer durch die Magnetkraft verursachten automatischen Bewegung des zweiten Teilkörpers in Richtung der Schließstellung kommt. Dies bedeutet beispielsweise bei der Betankung eines Kraftfahrzeugs, bei der ein auslassseitiges Ende des Zapfventils nach unten geneigt in einen Einfüllstutzen eingesteckt ist, dass Fluidrestmengen, welche innerhalb des Zapfventils verbleiben, zunächst noch in den Tank auslaufen können. Dies verhindert, dass durch das Hauptventil bereits hindurchgetretene Fluidrestmengen in Volumina des Zapfventils stromab des Hauptventils zurückbleiben und dadurch die von einem geeichten Fluidmengenzähler erfasste Fluidmenge in eichrechtlich relevanter Weise von der tatsächlich abgegebenen Fluidmenge abweicht.Preferably, the second partial body has a maximum open position, which is outside of an effective range of the counter-magnet body, so that the second partial body remains in an open position after a fluid delivery has ended, wherein the second partial body can be moved back into the effective range, within which, using gravity it is pulled into the closed position by the counter-magnet body when the dispensing valve is tilted upwards on the outlet side. An angle of inclination of the axial direction of the leakage protection valve relative to the vertical can be, for example, between 0° and 110°, preferably between 0° and 90°, more preferably between 0° and 70° during fluid delivery, with an angle of 0° indicating an orientation in the direction of flow means vertically down. If the second body part assumes the maximum open position during a fluid delivery, it remains in the open position after the end of the fluid delivery due to this design, without the second part body automatically moving towards the closed position caused by the magnetic force. This means, for example, when refueling a motor vehicle, in which an outlet-side end of the nozzle is inserted into a filler neck inclined downwards, that residual amounts of fluid which remain inside the nozzle can initially leak into the tank. This prevents residual amounts of fluid that have already passed through the main valve from remaining in volumes of the dispensing valve downstream of the main valve, and thereby preventing the amount of fluid recorded by a calibrated fluid amount meter from deviating from the amount of fluid actually dispensed in a legally relevant manner.
Erst bei einem auslaufseitigen Anheben des Zapfventils, beispielsweise so, dass die Axialrichtung des Tropfschutzventils einen Winkel zur Vertikalen zwischen 95° und 180°, vorzugsweise zwischen 95° und 160°, weiter vorzugsweise zwischen 95° und 140° annimmt, kann der zweite Teilkörper (durch Nachlassen der zum Auslassende wirkenden Hangabtriebskraft oder durch Wirken einer zum Einlassende gerichteten Hangabtriebskraft) zurück in den Wirkungsbereich des Gegenmagnetkörpers gelangen, innerhalb dessen er unter Mitnahme des ersten Teilkörpers in die Schließstellung gezogen wird. Ein solches Anheben geschieht üblicherweise ohnehin beim Herausnehmen des Zapfventils aus einem Einfüllstutzen, so dass insoweit eine sicheres Verschließen des Auslaufschutzventils gewährleistet ist.The second partial body ( by decreasing the downhill force acting towards the outlet end or through the action of a downhill force directed towards the inlet end) back into the area of action of the counter-magnetic body, within which it is pulled into the closed position, taking the first partial body with it. Such a lifting usually takes place anyway when the nozzle is removed from a filler neck, so that in this respect a secure closing of the outlet protection valve is ensured.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Auslaufschutzventil an einem Einlassende eines Auslaufrohres des Zapfventils angeordnet. Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass insbesondere bei Fluiden mit geringer Viskosität nur geringe Fluidmengen im Auslaufrohr verbleiben, so dass eine Anordnung am Einlassende des Auslaufrohrs sowohl unter dem eichrechtlichen Gesichtspunkt, als auch in Bezug auf einen wirksamen Tropfschutz ausreichend ist. Gleichzeitig hat sich gezeigt, dass am Einlassende des Auslaufrohrs mehr Bauraum für das Auslaufschutzventil zur Verfügung steht und die Anordnung am Einlassende daher konstruktiv einfacher realisiert werden kann.In an advantageous embodiment, the outlet protection valve is arranged at an inlet end of an outlet pipe of the nozzle. Within the scope of the invention, it was recognized that, particularly with fluids of low viscosity, only small amounts of fluid remain in the outlet pipe, so that an arrangement at the inlet end of the outlet pipe is sufficient both from the point of view of calibration law and in relation to effective drip protection. At the same time, it has been shown that more installation space is available for the outlet protection valve at the inlet end of the outlet pipe and the arrangement at the inlet end can therefore be realized in a structurally simpler manner.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Zapfventil zur Abgabe eines Fluids, umfassend eine Einlassöffnung zur Verbindung mit einer Fluidzuleitung, ein der Einlassöffnung gegenüberliegendes Auslassende und ein Hauptventil zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch das Zapfventil. Das Zapfventil umfasst eine sich bis zum Auslassende erstreckende Fühlerleitung, die mit einer automatischen Abschalteinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Fühlerleitung während der Fluidabgabe mit einem Vakuum beaufschlagt wird, so dass über das Ende der Fühlerleitung ein Gasstrom ansaugbar ist.The subject matter of the invention is also a dispensing valve for dispensing a fluid, comprising an inlet opening for connection to a fluid supply line, an outlet end opposite the inlet opening, and a main valve for controlling the flow of fluid through the dispensing valve. The dispensing valve comprises a sensor line which extends to the outlet end and which is operatively connected to an automatic switch-off device, with the sensor line being subjected to a vacuum during the dispensing of the fluid, so that a gas flow can be sucked in via the end of the sensor line.
Solche automatischen Abschalteinrichtungen, welche ein automatisches Schließen des Hauptventils bewirken, wenn ein Flüssigkeitsspiegel den Endbereich der Fühlerleitung erreicht oder übersteigt, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt (siehe z.B.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend beschriebenen Nachteil zumindest teilweise zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 15 und 16 beschrieben.Against this background, it is an object of the present invention to at least partially avoid the disadvantage described above. This object is achieved with the features of
Erfindungsgemäß weist die Fühlerleitung einen Endbereich auf, in dem ein zum Verschließen der Fühlerleitung ausgestaltetes Fühlerleitungsventil angeordnet ist, das mittels des durch die Fühlerleitung angesaugten Gasstroms in eine Öffnungsstellung bewegbar ist.According to the invention, the sensor line has an end area in which a sensor line valve designed to close the sensor line is arranged, which can be moved into an open position by means of the gas flow sucked in through the sensor line.
Durch das erfindungsgemäße Fühlerleitungsventil kann die Fühlerleitung verschlossen werden und so ein unerwünschtes Auslaufen dieser Fluidmenge verhindert werden, zudem kann auch die eintretende Fluidmenge geringfügig reduziert werden. Das Fühlerleitungsventil kann in einer Ausführungsform durch ein Rückstellelement in die Schließstellung vorgespannt sein. Durch diese Maßnahme kann das unerwünschte Auslaufen der genannten Fluidmenge weiter verringert werden. Das vorstehend genannte Rückstellelement ist vorzugsweise so dimensioniert, dass das Fühlerleitungsventil während der Ausbringung des Fluids durch den entstehenden Gasstrom in die Öffnungsstellung bewegt wird. Die Funktionalität der automatischen Abschalteinrichtung wird so in keiner Weise beeinträchtigt.The sensor line valve according to the invention can be used to close the sensor line and thus prevent this quantity of fluid from escaping undesirably, and the quantity of fluid entering can also be slightly reduced. In one embodiment, the sensor line valve can be biased into the closed position by a restoring element. This measure can further reduce the undesired leakage of said fluid quantity. The reset element mentioned above is preferably dimensioned in such a way that the sensor line valve is moved into the open position by the resulting gas flow during the dispensing of the fluid. The functionality of the automatic shutdown device is not impaired in any way.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Fühlerleitungsventil dazu ausgebildet, durch eine Neigung des Zapfventils auslaufseitig nach unten (unter Ausnutzung der Schwerkraft) in die Schließstellung bewegt zu werden.In an advantageous embodiment, the sensor line valve is designed to be moved into the closed position by tilting the dispensing valve downwards on the outlet side (using the force of gravity).
Die Idee, im Endbereich einer Fühlerleitung ein wie oben beschriebenes Fühlerleitungsventil anzuordnen sowie die nachfolgend noch beschriebenen näheren Ausgestaltungen dieser Idee weisen eigenständigen erfinderischen Gehalt auf.The idea of arranging a sensor line valve as described above in the end region of a sensor line, as well as the more detailed refinements of this idea described below, have independent inventive content.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fühlerleitungsventil einen Ventilsitz und einen Ventilkörper auf, der stromaufwärts des Ventilsitzes innerhalb der Fühlerleitung beweglich angeordnet ist, so dass der Ventilkörper durch eine Neigung des Zapfventils auslaufseitig nach unten in den Ventilsitz bewegbar ist und durch eine Neigung des Zapfventils auslaufseitig nach oben aus dem Ventilsitz heraus bewegbar ist. Der Ventilkörper kann beispielsweise kugelförmig ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltung kann das Fühlerleitungsventil in der Fühlerleitung besonders einfach und somit kostengünstig realisiert werden.In a preferred embodiment, the sensor line valve has a valve seat and a valve body which is movably arranged upstream of the valve seat within the sensor line, so that the valve body can be moved downwards into the valve seat by tilting the dispensing valve on the outlet side and downwards by tilting the dispensing valve on the outlet side is movable up out of the valve seat. The valve body can be spherical, for example. With this configuration, the sensor line valve in the sensor line can be implemented in a particularly simple and thus cost-effective manner.
Während der Betankung wird der Ventilkörper aufgrund des Vakuums (ggf. entgegen der Schwerkraft) aus dem Ventilsitz herausbewegt. Sobald der Flüssigkeitsspiegel den Endbereich der Fühlerleitung erreicht, erfolgt eine automatische Abschaltung, es wird kein Gas mehr eingesaugt, so dass der Ventilkörper in den Ventilsitz zurückfällt. Während der Zeit, die für den Abschaltvorgang benötigt wird, können kleine Mengen des Fluids in die Fühlerleitung gelangen. Wird das Ende des Zapfventils anschließend nach oben geneigt, beispielsweise beim Einhängen des Zapfventils in eine Zapfsäule, fällt der Ventilkörper aus dem Ventil heraus, so dass die Fühlerleitung geöffnet wird und eine gegebenenfalls vorhandene Fluidrestmenge abdampfen kann.During refueling, the valve body is moved out of the valve seat due to the vacuum (possibly against the force of gravity). As soon as the liquid level reaches the end of the sensor line, it switches off automatically, no more gas is sucked in, so that the valve body falls back into the valve seat. Small amounts of fluid may get into the sensing line during the time it takes to shut down. If the end of the nozzle is then tilted upwards, for example when hanging the nozzle in a petrol pump, the valve body falls out of the valve so that the sensor line is opened and any residual fluid present can evaporate.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Auslaufrohr für ein Zapfventil zur Abgabe eines Fluids, umfassend ein mit einem Gehäuse des Zapfventils verbindbaren Einlassende, ein dem Einlassende gegenüberliegendes Auslassende, und ein Auslaufschutzventil mit einem Ventilsitz und einem stromaufwärts in eine Schließstellung bewegbaren Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper einen ersten Teilkörper und einen relativ zum ersten bewegbar ausgebildeten zweiten Teilkörper aufweist, wobei durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des ersten Teilkörpers relativ zum Ventilsitz des Auslaufschutzventils ein erster Fluidweg freigebbar ist und wobei durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des zweiten Teilkörpers relativ zum ersten Teilkörper ein zweiter Fluidweg freigebbar ist, wobei das Auslaufschutzventil vorzugsweise am Einlassende des Auslaufrohres angeordnet ist.The subject matter of the invention is also an outlet pipe for a dispensing valve for dispensing a fluid, comprising an inlet end that can be connected to a housing of the dispensing valve, an inlet end opposite outlet end, and an anti-spill valve with a valve seat and a valve body that can be moved upstream into a closed position, characterized in that the valve body has a first part-body and a second part-body that is designed to be movable relative to the first, wherein a downstream movement of the first part-body relative to the valve seat of the outlet protection valve, a first fluid path can be opened and a second fluid path can be opened by a downstream movement of the second part-body relative to the first part-body, the outlet protection valve preferably being arranged at the inlet end of the outlet pipe.
Das erfindungsgemäße Auslaufrohr kann durch weitere Merkmale fortgebildet werden, welche bereits in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zapfventil beschrieben wurden.The outlet pipe according to the invention can be further developed by further features which have already been described in connection with the nozzle according to the invention.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorteilhafte Ausführungsformen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
- Figur 1:
- ein erfindungsgemäßes Zapfventil in einer Querschnittsansicht;
- Figur 2:
- das erfindungsgemäße Auslaufrohr des Zapfventils der
Figur 1 in einer vergrößerten Ansicht; - Figur 3:
- eine vergrößerte Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Auslaufschutzventils in einer Schließstellung; - Figur 4:
- eine vergrößerte Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Auslaufschutzventils in einer Öffnungsstellung; - Figur 5:
- eine weitere Querschnittsansicht des Auslaufschutzventils des erfindungsgemäßen Zapfventils;
- Figur 6:
- eine Schnittansicht entlang der in
gezeigten Linie A-A;Figur 5 - Figur 7:
- eine Schnittansicht entlang der in
gezeigten Linie B-B;Figur 5 - Figur 8:
- eine vergrößerte Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Fühlerleitungsventils in einer Schließstellung; - Figur 9:
- eine vergrößerte Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Fühlerleitungsventils in einer Öffnungsstellung bei nach unten geneigtem Auslaufrohr während der Fluidabgabe; - Figur 10:
- eine vergrößerte Ansicht des in
Figur 2 gezeigten Fühlerleitungsventils in einer Öffnungsstellung Schließstellung bei nach oben geneigtem Auslaufrohr; - Figur 11:
- eine Grauwertskizze zur Illustration des innerhalb des Zapfventils im Bereich des Auslaufschutzventils herrschenden Fluiddrucks
- Figur 12:
- ein Auslaufschutzventil eines alternativen erfindungsgemäßen Zapfventils in einer seitlichen Schnittansicht in einer Schließstellung;
- Figur 13:
- das Auslaufschutzventil der
Figur 12 in einer Öffnungsstellung.
- Figure 1:
- a nozzle according to the invention in a cross-sectional view;
- Figure 2:
- the outlet pipe of the nozzle according to the invention
figure 1 in an enlarged view; - Figure 3:
- an enlarged view of the in
figure 2 shown leakage protection valve in a closed position; - Figure 4:
- an enlarged view of the in
figure 2 shown leakage protection valve in an open position; - Figure 5:
- another cross-sectional view of the leakage protection valve of the dispensing valve according to the invention;
- Figure 6:
- a sectional view along the in
figure 5 shown line AA; - Figure 7:
- a sectional view along the in
figure 5 shown line BB; - Figure 8:
- an enlarged view of the in
figure 2 sensing line valve shown in a closed position; - Figure 9:
- an enlarged view of the in
figure 2 shown sensing line valve in an open position with the outlet pipe inclined downwards during fluid dispensing; - Figure 10:
- an enlarged view of the in
figure 2 sensor line valve shown in an open position, closed position with the outlet pipe inclined upwards; - Figure 11:
- a gray value sketch to illustrate the fluid pressure prevailing within the dispensing valve in the area of the outlet protection valve
- Figure 12:
- a leakage protection valve of an alternative nozzle according to the invention in a side sectional view in a closed position;
- Figure 13:
- the anti-leakage valve
figure 12 in an open position.
Mit dem Ventilsitz 14 starr verbunden ist ein sich in axialer Richtung des Auslaufschutzventils erstreckender zentraler Schaft 29, an dem der zweite Teilkörper 16 gleitend geführt ist. Der zweite Teilkörper 16 weist dazu eine zentrale Durchgangsbohrung auf, durch die der Schaft 29 hindurchgeführt ist. Der Schaft 29 legt eine Axialrichtung des Auslaufschutzventils fest.Rigidly connected to the
Mit dem Ventilsitz 14 starr verbunden ist außerdem eine Registrierplatte 33 mit Registrieröffnungen 32. Der erste Teilkörper 15 umfasst an seinem einlassseitigen Ende vier Führungsschenkel 30, von denen in der Schnittansicht der
Der zweite Teilkörper 16 ist vorliegend aus einem magnetischen Material ausgebildet. Zudem ist mit dem Ventilsitz 14 ein Gegenmagnetkörper 23 verbunden. Der Gegenmagnetkörper 23 ist bezüglich der durch den Schaft 29 vorgegebenen Axialrichtung symmetrisch angeordnet, wodurch eine gleichmäßige magnetische Anziehungskraft auf den zweiten Teilkörper 16 ausgeübt wird. Durch diese Anziehungskraft wird der Teilkörper 16 in der Schließstellung gehalten. Gleichzeitig überträgt der Teilkörper 16 aufgrund der Anlage der Dichtfläche 21 des zweiten Teilkörpers 16 an der Gegendichtfläche 19 des ersten Teilkörpers 15 eine Kraft auf ersten Teilkörper 15, welcher dadurch ebenfalls in die Schließstellung gedrückt wird. Eine Kraftwirkung zur Bewegung des zweiten Teilkörpers in die Schließstellung kann in alternativen Ausführungsformen auch durch andere Einrichtungen erzeugt werden, beispielsweise mittels eines mechanischen Rückstellelements, insbesondere mittels eines Federelements.In the present case, the
In
Möglich ist es in alternativen Ausführungsformen, weitere Fluidwege vorzusehen, welche durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des ersten Teilkörpers 15 relativ zum Ventilsitz 14 und/oder durch eine stromabwärts gerichtete Bewegung des zweiten Teilkörpers 16 relativ zum ersten Teilkörper 15 freigebbar sind.In alternative embodiments, it is possible to provide further fluid paths which can be released by a downstream movement of the
Darüber hinaus kann im Rahmen der Erfindung ein weiterer Fluidweg vorhanden sein, welcher durch einen Zwischenraum zwischen einer Außenfläche des Schafts 29 und einer Innenfläche der zentralen Durchgangsbohrung des zweiten Teilkörpers 16 verläuft und welcher unabhängig von der Stellung der Teilkörper 15, 16 ständig geöffnet ist. Ein solcher Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Schafts 29 und der Innenfläche der zentralen Durchgangsbohrung kann erforderlich sein, um eine ausreichende Bewegbarkeit des Teilkörpers 16 relativ zum Schaft 29 zu ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der radiale Abstand zwischen der Außenfläche des Schafts 29 und der Innenfläche der zentralen Durchgangsbohrung allerdings so klein bemessen, dass bereits die im Zwischenraum auf das Fluid wirkenden Kapillarkräfte ausreichen, um ein Auslaufen des Fluids durch diesen Zwischenraum stark zu verringern und vorzugsweise vollständig zu verhindern.In addition, within the scope of the invention, a further fluid path can be present, which runs through an intermediate space between an outer surface of the
In den
In
Die in der gezeigten Stellung stromabwärts wirkende Schwerkraft sowie durch die Gleitführung der Teilkörper verursachte Reibungskräfte sind somit in der gezeigten Stellung in der Summe größer als die magnetische Anziehungskraft zwischen dem zweiten Teilkörper 16 und dem Gegenmagnetkörper 23. Im Zapfventil stromabwärts des Hauptventils vorhandene Flüssigkeitsrestmengen können somit durch das noch geöffnete Auslaufschutzventil 13 auslaufen.The gravitational force acting downstream in the position shown and the frictional forces caused by the sliding guide of the partial bodies are therefore in the position shown in total greater than the magnetic force of attraction between the second
Erst wenn das Zapfventil (und somit die Axialrichtung des Auslaufschutzventils 13) auslaufseitig nach oben geneigt wird, kann sich das Kräfteverhältnis umkehren, so dass die Magnetkraft ausreicht um den zweiten Teilkörper 16 in die Schließstellung zu bewegen. Dabei trifft die Dichtfläche 21 des zweiten Teilkörpers 16 auf die Gegendichtfläche 19 des ersten Teilkörpers 15 und überträgt so eine Kraft auf den ersten Teilkörper 15, welcher dadurch in die Schließstellung mitgenommen wird. Die oben genannte Neigungsänderung, welche zu einem Schließen des Auslaufschutzventils führt, kann beispielsweise erfolgen, wenn ein Benutzer das Zapfventil aus einem Einfüllstutzen herausnimmt und nachfolgend in eine Zapfsäule einhängt. Durch den Verschluss des Auslaufschutzventils wird das Auslaufen von Restmengen der Flüssigkeit sicher verhindert.Only when the dispensing valve (and thus the axial direction of the outlet protection valve 13) is inclined upwards on the outlet side can the relationship of forces reverse, so that the magnetic force is sufficient to move the second
Wenn anstelle der magnetischen Wechselwirkung zwischen zweitem Ventilkörper 16 und Gegenmagnetkörper ein mechanisches Rückstellelement vorgesehen ist, das den zweiten Ventilkörper in die Schließstellung drängt, kann auch in diesem Fall vorgesehen sein, dass das oben beschriebene Kräfteverhältnis mit Hilfe der Neigung des Zapfventils umkehrbar ist.If, instead of the magnetic interaction between the
In
Die
In dem in
Nach Öffnen des Hauptventils wird auf im Stand der Technik bekannte Weise innerhalb der Fühlerleitung 24 ein Vakuum erzeugt und Luft durch die Fühlerleitung 24 angesaugt. Der Gasstrom ist dazu geeignet, den Ventilkörper 27 entgegen der Schwerkraft aus dem Ventilsitz 28 herauszuheben. Der Ventilkörper 27 wird dadurch gegen das Sperrelement 37 gedrückt. Dieser Zustand ist in
Wenn ein Flüssigkeitsspiegel das Auslassende 12 des Auslaufrohres 10 erreicht, erfolgt eine automatische Abschaltung, es wird kein Gas mehr eingesaugt, so dass der Ventilkörper in den Ventilsitz zurückfällt.When a liquid level reaches the outlet end 12 of the
Nach einer Flüssigkeitsabgabe wird das Zapfventil üblicherweise aus einem Einfüllstutzen herausgenommen und beispielsweise in eine Zapfsäule eingehängt. Dadurch werden das Zapfventil sowie das Auslaufrohr 10 auslaufseitig nach oben geneigt. Aufgrund der Schwerkraft fällt der Ventilkörper 27 dabei aus dem Ventilsitz 28 heraus, so dass ggf. in der Fühlerleitung 24 vorhandene Flüssigkeitsrestmengen abdampfen können.After a liquid has been dispensed, the dispensing valve is usually removed from a filler neck and hung, for example, in a petrol pump. As a result, the dispensing valve and the
Die
Die
Die alternative Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der
In der alternativen Ausführungsform der
Der zweite Teilkörper 16 weist in dieser Ausführungsform eine stromaufwärts weisende Dichtfläche 21' auf, welche zur dichtenden Anlage an der Dichtfläche 15b1 ausgebildet ist. Zudem weist das Auslaufschutzventil in dieser Ausführungsform einen Ventilsitz 14' auf, welcher zur dichtenden Anlage an der Dichtfläche 15b2 ausgebildet ist.In this embodiment, the second
Durch die stromaufwärts bzw. stromabwärts weisenden Dichtflächen 15b1 und 15b2 des Flachdichtungselements 15b, welche im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung des Auslaufschutzventils stehen, kann eine besonders gute Dichtwirkung zwischen den beiden Teilkörpern 15, 16 bzw. zwischen dem ersten Teilkörper 15 und dem Ventilsitz 14' erzeugt werden. Gleichzeitig dienen die Teilkörperelemente 15a und 15c dazu, in der Öffnungsstellung des Auslaufschutzventils die Auswirkungen des Flachdichtungselements 15b auf den Flüssigkeitsstrom zu reduzieren. Insbesondere leiten die Teilkörperelemente 15a, 15c den Flüssigkeitsstrom möglichst vorteilhaft am Flachdichtungselement 15b vorbei. Die Teilkörperelemente 15a, 15c verjüngen sich dazu in axialer Richtung (also in Richtung stromabwärts bzw. stromaufwärts), wobei die Außenflächen der Teilkörperelemente 15a, 15c nach innen bzw. außen gewölbt sind.The upstream and downstream sealing surfaces 15b1 and 15b2 of the flat gasket element 15b, which are essentially perpendicular to the axial direction of the outlet protection valve, can produce a particularly good sealing effect between the two
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