DE3228265A1 - Einrichtung zur abgabe von fluessigkeiten - Google Patents

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit, beispielsweise zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Benzin oder dgl. Kraftstoffen, insbesondere zum automatischen Betanken bis zum maximalen Fassungsvermögen des Fahrzeugtanks.

Der Tankvorgang bei kommerziell betriebenen Tankstellen läßt sich ganz allgemein in zwei Hauptgruppen unterteilen, und zwar in die Abgabe einer vom Kunden gewünschten bestimmten Kraftstoffmenge einerseits und die Abgabe von Kraftstoff bis zum maximalen Fassungsvermögen des Fahrzeugtanks andererseits, wobei im letzten Fall der Tankwart so viel Kraftstoff abgibt, bis der Fahrzeugtank bis zur Höchstmarke gefüllt ist. Dieses Betanken bis zur Höchstmarke ist für den Tankwart mühselig, da er von Hand einen Hebel am Zapfhahn derart steuern muß,-daß der Fahrzeugtank, dessen bisherigen Inhalt er nicht kennt, bis zur Höchstmarke gefüllt wird, ohne daß dabei Kraftstoff überföleßt. Diese manuelle Betätigung des Zapfhahnes unter Sichtkontrolle des Kraftstof fibandes im Tank kann jedoch ein Überfließen des Kraftstoffes nicht völlig vermeiden, wenn der Betätigungshebel des Zapfhahnes zu stark niedergedrückt wurde und Infolgedessen der Kraftstoff sehr schnell aus dem Zapf- ^; hahn herausfloß. Daher ist eine derartige rein manuelle Betankung unter Sichtkontrolle nicht gerade bequem.

Zur Lösung dieses Problems wurde bereits ein automatischer Zapfhahn vorgeschlagen, welcher am Ausflußende einen Sensor ] trägt, welcher das Ansteigen des Kraftstoffes im Tank bis zur Höchstmarke feststellt und dann ein Signal abgibt, um

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den Kraftstoffausfluß aus dem Zapfhahn automatisch abzuschalten, wie dies beispielsweise in der US-PS J5 O85 600 und der BE-PS 955 I6j5 beschrieben ist. Theoretisch soll hierbei der Pegelsensor das Abschaltsignal erst dann liefern, wenn der tatsächliche Kraftstoffspiegel den Sensor erreicht hat. In der Praxis kommt der Sensor jedoch, wenn dies auch von der Profilierung des Tankstutzens abhängt, zunächst mit hochspritzendem Kraftstoff in Berührung oder auch mit Blasen oder Schaum, der den Sensor vor dem tatsächlichen Kraftstoffspiegel im Tank erreicht. Infolgedessen gibt der Sensor das Abschaltsignal bereits ab, bevor der Kraftfahrzeugtank tatsächlich bis zur Höchstmarke gefüllt ist.

Um mit diesen bekannten Vorrichtungen einen Brennstofftank vollzutanken, muß der Tankwart daher das Zapfhahnventil erneut von Hand öffnen, um erneut Kraftstoff ausfließen zu lassen. In diesem Fall muß der Tankwart den Zapfhahn in einer geeigneten Stellung festklemmen, um zu vermeiden, daß der Sensor infolge hochspritzenden Kraftstoffes oder infolge des entstehenden Schaumes zu frühzeitig sein Signal abgibt, was jedoch gewisse Fachkenntnisse voraussetzt. Mit anderen Worten, ungelernte Tankwarte können die Kraftstoffabgabe mit einer zu großen Ausflußmenge erneut beginnen, sodaß dieser Nachfüllvorgang bis zur völligen Füllung des Kraftfahrzeugtanks mehrmals wiederholt werden muß. Dadurch wird naturgemäß die Leistungsfähigkeit einer Tankstelle herabgesetzt.

Angesichts dieser offenkundigen Nachteile der bisherigen Einrichtungen besteht die Hauptaufgabe der Erfindung darin, eine

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Einrichtung der eingangs genannten Art' derart auszubilden,'

daß ihre Bedienung keinerlei Fachkenntnisse erfordert und · ein automatisches Betanken bis zum maximalen Passungsvermögen i des Fahrzeugtanks ermöglicht wird. ;

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch eine Einrichtung zur. i Abgabe einer Flüssigkeit, beispielsweise zum Betanken von i Kraftfahrzeugen mit Benzin oder dergl. Kraftstoffen, insbeson- i dere zum automatischen Betanken bis zum maximalen Fassungs- ^; vermögen des Fahrzeugtanks, bestehend aus einem Lagerbehälter, i

einer die Flüssigkeit aus dem Behälter hochfördernden Pumpe, ; einem Elektromotor als Pumpenantrieb, einem Durchflußmesser ι

zur Messung einer hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge, einem ; Mengenanzeiger für die hindurchfließende Flüssigkeitsmenge,
einer den Durchfluß der Flüssigkeit steuernden Ventileinrich- ^: tung, mit stationären Rohrleitungen, bestehend aus einer ^! ersten, die Pumpe mit dem Behälter verbindenden Leitung, einer den Durchflußmesser mit der Pumpe verbindenden zweiten Leitung,; einer die Ventileinrichtung mit dem Durchflußmesser verbinden- , den dritten Leitung und einer an einen Auslaß der Ventileinrichtung angeschlossenen vierten Leitung, an deren freies : Ende eine flexible Leitung angeschlossen ist, welche zu einem . Zapfhahn.führt, welche im wesentlichen dadurch gekennzeichnet
ist, daß am Auslaufende des Zapfhahnes ein Flüssigkeitsstand-Sensor angebracht ist, welcher elektrisch mit einer
Steuerschaltung verbunden ist, über welche bei Eingang eines
das Vorhandensein von Flüssigkeit am Sensor anzeigenden Sig-.
nals ein den Ausfluß der Flüssigkeit aus dem Zapfhahn auto- ; matlsch abschaltendes Signal lieferbar ist und nach Ablauf

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einer vorgegebenen Zeitspanne ein anderes Signal lieferbar ist, aufgrund dessen bei Eingang eines das Nichtvorhandenselri von Flüssigkeit am Sensor anzeigenden Sensorsignals die Flüssigkeitsabgabe am Zapfhahn erneut einschaltbar ist, und durch welche schließlich das endgültige Absperrsignal lieferbar ist.

Des weiteren soll durch die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet werden, daß vor der Flüssigkeitsabgabe festgestellt wird, ob der Sensor normal arbeitet oder nicht, um zu verhindern, daß infolge irgendwelcher Störungen am Sensor zu viel Flüssigkeit auf einmal abgegeben wird. Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Einrichtung erreicht werden, daß eine Flüssigkeit nur abgegeben wird, wenn der Sensor normal arbeitet und daß zu Beginn des Abgabevorganges die Flüssigkeit sehr schnell ausfließt und bei den nachfolgenden automatischen Nachfüllvorgängen nach Abschluß des ersten Füllvorganges infolge eines Sensorkontaktes mit hochspritzender- oder schäumender Flüssigkeit die Durchflußmenge stufenweise verringert wird, um die Leistung zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Einrichtung der vorgenannten Art dadurch erreicht, daß die Steuerschaltung eine PrüfodeT Kontrollschaltung enthält, welche mit dem Sensor über eine Schutzsperrschaltung verbunden ist, und durch welche feststellbar ist, ob der Sensor normal arbeitet oder nicht sowie ein entsprechendes Signal in eine Motor-Steuerschaltung eingebbar ist, durch welche bei Empfang eines Normal-Signals der Pumpenmotor einschaltbar ist, und daß eine Ventil-Steuerschaltung vorgesehen ist, von welcher bei Empfang des Normal-

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Signals von der Prüfschaltung ein erstes Signal an eine Ven- ; tilö'ffnungs-Speicherschaltung abgebbar ist und bei Empfang eines Antwortsignals von der Speicherschaltung ein zweites ; Signal abgebbar ist, durch welches ein in einem Durchflußkanal der Ventileinrichtung angeordneter Ventilkb'rper betätig-i bar ist. ^!

Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Einrichtung erreicht werden, daß eine Flüssigkeit in einer derartigen Menge abgegeben wird, daß keine Bruchteile des zu zahlenden GeIdbetrages entstehen, um die Abrechnung zu erleichtern. In der | nachfolgenden Beschreibung wird eine derartige Abgabe als j "Integral-Abgabe" bezeichnet, wobei der Begriff "integral" J nicht im mathematischem Sinne zu verstehen ist.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß außerdem eine Abgabe-Steuerschaltung vorgesehen ist, welche mit einer Zähl- . schaltung verbunden ist, die durch ein Signal vom Durchflußmesser betätigbar ist und durch welche die vom Zapfhahn ab- ; zugebende Flüssigkeitsmenge steuerbar ist, wenn der Mengen- i anzeiger an der zweiten Dezimalstelle eine NULL erscheinen \ läßt. I

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert; es zeigt

Plg.l eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit wie beispielsweise zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Benzin oder dgl. Kraftstoffen mit einem unterirdischen Lagerbehälter;

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Fig.2 ein Blockschaltbild des Steuerkreises für die Einrichtung gemäß Fig.1;

Fig.3 ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer Möglichkeit der Steuerung einer aus dem Zapfhahn abzugebenden Flüssigkeitsmenge durch Einstellung einer Öffnung im Ventil;

Fig.4 eine schematische Darstellung des Zustandes, in welchem das Ausflußende des Zapfhahnes in den Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeugtanks eingesetzt ist, um die Beziehung zwischen dem im Ausflußende angeordneten Sensor und dem Flüssigkeitsstand im Tank zu zeigen;

Fig.5 einen Zapfhahn im Längsschnitt;

Fig.6 Schnitte durch den Sensor, und zwar 6a bei Luft zwischen den beiden Sensorelementen und 6b bei Vorhandensein einer Flüssigkeit zwischen diesen beiden Elementen;

Fig.7 den Schaltplan des Sensors;

Fig.8 Wellenformen verschiedener Signale, wobei (a) ein von einem in Fig.7 dargestellten Oszillator abgegebenes Signal darstellt, (b) ein von der Sensorschaltung in Fig.7 abzugebendes Signal bei NichtVorhandensein von Flüssigkeit zwischen den Sensorelementen gemäß Fig.6, (c) ein von der Sensorschaltung gemäß Fig.7 abzugebendes Signal, wenn Flüssigkeit oder Flüssigkeitsblasen oder -spritzer von den Sensorelementen in Fig.6 fest-

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gestellt werden, und (d) ein von der Sensorschaltung in Pig.7 abzugebendes Signal, wenn ein Abgabewähl- ' schalter auf dem Zapfhahn niedergedrückt wird; und '

Fig.9 einen Vertikalschnitt durch das Durchflußsteuerventil.

Die nachfolgende Beschreibung eines in den Figuren dargestell-j ten bevorzugten Ausführungsbeispiels bezieht sich hauptsäch- ' lieh auf die Anwendung der Erfindung zum Betanken von Kraft- '' fahrzeugen bis zum maximalen Fassungsvermögen des Fahrzeug- \

j tanks. ;

Die in Fig.l im allgemeinen dargestellte erfindungsgemäße ' Tankanlage 10 besteht aus einem oberen Gehäuse 12, einem unteren Gehäuse 14 und einem diese beiden Gehäuse miteinander verbindenden Hohlständer 16. Im oberen Gehäuse 12 sind eine Steuereinrichtung 18, ein Kraftstoffmengenanzeiger 20, weitere im einzelnen noch zu beschreibende Anzeigen 22, 24 und 26 sowie die Anzeige betreffende Organe wie beispielsweise ein Zapfhahnschalter 32 angeordnet, welcher feststellt, ob der Zapfhahn 28 in seiner Halterung JO eingehängt ist oder nicht. Im unteren Gehäuse 14 sind Kraftstoffabgabeorgane wie beispielsweise eine Pumpe y\ zum Hochpumpen des Kraftstoffes F aus einem unterirdischen Lagerbehälter RS, ein Elektromotor 36 zur Betätigung dieser Pumpe, ein Strömungsmesser 38 zur Messung einer mit Hilfe dieser Pumpe und eines Durchfluß-Steuerventils l4 hindurchfließenden Kraftstoffmenge und eine feststehende Rohrleitung 42 angeordnet, welche dicht über

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dem Boden des Lagerbehälters RS beginnt und durch die Pumpe ^4, den Strömungsmesser j58 und des Durchflußsteuerventils hindurch zu einem Anschluß an der Außenseite des Gehäuses führt. Im Hohlständer 16 ist ein Kabelstrang 4j5 verlegt, welcher· die Steuereinrichtung 18 mit dem Antriebsmotor j56 im unteren Gehäuse 14, einen Signalerzeuger (umlaufenden Codierer) 38I am Durchflußmesser 38 und ein Ventilbetätigungsorgan 401 des Durchflußsteuerventils 4o verbindet.

Der normalerweise in die Aufhängung j50 an der äußeren Seitenwand des oberen Gehäuses 12 einzuhängende Zapfhahn 28 ist über eine biegsame Leitung 44 mit dem freien Ende der feütsteilenden Leitung 42 an der Außenseite des Gehäuses 14 verbunden und besitzt nahe seinem Auslaufende einen Sensor 46 für den Flüssigkeitsstand, wobei der Aufbau des Zapfhahnes sowie der Aufbau und die Anordnung des Sensors 46 später anhand der Fig.5 und 6 noch zu beschreiben sein wird.

Die Arbeitsweise der Einrichtung 10 wird nachstehend anhand der Fig.2, welche einen bevorzugten Schaltplan der Steuereinrichtung im oberen Gehäuse 12 zeigt, sowie anhand der Fig.3* welche ein Zeitdiagramm der Kraftstoffabgabe zeigt, erläutert.

Wenn der Zapfhahn 28 aus seiner Halterung 30 entnommen wird (siehe Fig.Ij dieser Zeitpunkt entspricht einem Punkt a im Zeitdiagramm der Fig.3)* wird vom Schalter 32 ein Signal in eine Zählschaltung I8I und eine UND-Schaltung 182a eingegeben. Dadurch wird ein in der Zählschaltung I8I gespeicherter

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Wert einer vorher abgegebenen Kraftstoffmenge gelöscht und j der Anzeiger 20 auf NULL zurückgestellt. Währenddessen wird j ein Signal vom Sensor 46 am Zapfhahn 28 (siehe auch Pig.l) über einen Sperrkreis 47 einem Prüfkreis I83 für das Sensor- , signal eingespeist, um zu prüfen, ob der Sensor 46 normal j arbeitet oder nicht (wobei dieser Sensor, der Sperrkreis und ! der Prüfkreis im einzelnen noch anhand der Figuren 7 und 8 ! erläutert werden sollen). Beim PrüfVorgang wird, wenn der Sensor 46 kein Vorhandensein von Flüssigkeit-feststellt, dazu jedoch in der Lage wäre, dies bestätigt, sodaß bei Ausbleiben ; der Betätigung feststeht, daß 'der Sensor nicht normal arbeitet.1 Wenn im letztgenannten Fall vom Prüfkreis I83 ein Signal einemι Stb'ranzeiger 24 eingespeist wird, um den Tankwart sichtbar ; oder hörbar davon zu unterrichten, kann er geeignete Gegenmaßnahmen unternehmen. Wenn die normale Arbeltsweise des > Sensors 46 bestätigt wird, wird das Ausgangssignal des Sensorprüfkreises 183 in einen der Eingänge der UND-Schaltung l82a _; eingegeben.

Die UND-Sohaltung 182a liefert ein Ausgangssignal, wenn sie ; beide Signale vom Sensorprüfkreis I83 und vom Schalter 32 ■ der Zapfhahnaufhängung empfängt. Dieses Ausgangssignal wird einer Motorsteuerschaltung 381 eingegeben, um den Elektro- , motor 36 einzuschalten und die Pumpe 34 betriebsbereit zu ; machen, und außerdem in eine Ventilsteuerschaltung 184. Die Ventilsteuerschaltung 184 kann ein Ventilöffnungs-Ausgangs- '■ signal an einen Ventilöffnungs-Speicherkrels I85 abgeben und von diesem ein Antwortsignal empfangen, wenn die Schaltung 184 ein Signal von der UND-Schaltung 182 empfängt (das Antwort+

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signal wird außerdem einer Ventilöffnungs-Prüfschaltung 186 eingegeben, die jedoch später erläutert werden soll). Die Speicherschaltung I85 speichert Angaben über mehrere unterschiedliche Ventilöffnungen, um Abgaben von einem Maximalwert bis zu einem Minimalwert zu erreichen. Bei der in den Figuren J5 und 4 dargestellten Ausführung sind Schritte zur Abgabe der Flüssigkeit mit einer Menge von J5 l/min, 20 l/min, J50 l/min und 45 l/min als Speicherwerte eingestellt, um ein entsprechendes Signal von 10, 350, 40 oder 60 Impulsen vom Steuerkreis 184 an das Ventilbetätigungsteil 4ol abzugeben. Der Speicherkreis I85 besitzt einen weiteren Speicher, um über den Ventilsteuerkreis 184 die Signale für die kleinste Abgabe von 10 Impulsen an das Ventilbetätigungsteil 401 zu Beginn abzugeben, d.h. wenn er das Ausgangssignal vom Ventilsteuerkreis 184 empfängt.

Als Betätigungsteil 401 für die Betätigung eines Ventilmechanismus für das Durchflußsteuerventil 40 wird vorzugsweise ein Schrittmotor verwendet, welcher derart ausgelegt ist, daß er bei einem Signal von 10 Impulsen das Ventil entsprechend der Mindestabgabe öffnet und bei einem Signal von 60 Impulsen das Ventil entsprechend der Maximalabgabe öffnet.

Bei Empfang des Ausgangesignals des Steuerkreises 184 liefert wie erwähnt die Speicherschaltung I85 das Mindestabgabesignal von 10 Impulsen (3 l/min) als Antwort bezw. Ventilöffnungssignal an die Steuerschaltung 184, und dieses Signal wird dann dem Betätigungsteil (Schrittmotor ) 401 eingespeist, um

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die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 40 entsprechend dieser Mindestabgabe zu öffnen. Dieser Zeitpunkt
ist in Pig.3 durch das Bezugszeichen b dargestellt. !

Wenn der Tankwart den Zapfhahn 28 mit seinem Ausflußende in ^;

den Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeugtanks einhängt und den | Betätigungshebel betätigt, beginnt daher die Abgabe mit dieser Mindestmenge. Dieser Zeitpunkt wird durch das Bezugszeichen c ' in Pig.3 angedeutet. Wie später beschrieben wird, schaltet
sich die Abgabe bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrich- : tung bei Erreichen der höchsten Kraftstoffmenge im Kraftstoff-! tank automatisch ab, sodaß der Tankwart anderen Arbeiten nach-; gehen kann, wenn er den Bedienungshebel des Zapfhahnes ein- j schnappeb läßt, um den Zapfhahn in Abgabestellung zu halten.

Während der Kraftstoffabgabe verwendelt der Codierer 381 des j Durchflußmessers 38 eine durch diesen Durchflußmesser 38 hindurchfließende Kraftstoffmenge in ein Impulssignal um, welches¹ in die Zählschaltung 18I eingespeist wird. Ein Signal bezüglich der von der Zählschaltung 181 gezählten Anzahl v0n Impulsen wird dem Mengenanzeiger 20 zugeführt, sodaß dieser die Menge an abgegebenem Kraftstoff anzeigt. Das öffnen der Ven- , tlleinrichtung für das Durchflußsteuerventil 4-0 stellt wie
vorbeschrieben die Mindestabgabe von 3 l/min ein, sodaß,
selbst wenn der Betätigungshebel des Zapfhahnes 28 vor dem
Einsetzen des Ausflußendes des Zapfhahnes in den Einfüllstutzen des Kraftstofftanks durch einen eventuellen Fehler
des Tankwartes betätigt wird, beispielsweise bei Entnahme · ^; des Zapfhahnes 28 aus seiner Aufhängung 30, die dadurch auf ■ den Boden herausfließende Kraftstoffmenge gering bleibt.

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Wenn die Zählschaltung l8l eine vorgegebene Anzahl von Impuls-Signalen gezählt hat, .welche vom Codierer 381 des Durchflußmessers 38 ausgegeben wurden, beispielsweise fünf Impulse entsprechend einer Menge von 0,05 1 Kraftstoff, so wird von der Zählschaltung 18I ein Signal abgegeben und der Ventilsteuerschaltung 184 zugeleitet. Dieser Zeitpunkt ist als Punkt d in Pig.^ dargestellt. Bei Empfang des Signals von der Zählschaltung 181 liefert die Ventilsteuerschaltung 184 das Ausgangssignal an die Ventilöffnungs-Speicherschaltung I85, welche als Antwort ein Signal von 50 Impulsen (60-10=50) entsprechend der Maximalabgabe von 45 1 /min abgibt und dasselbe der Ventil-¹ steuerschaltung 184 einspeist. Das Antwortsignal wird in das Ventilbetätigungsteil 4oi eingegeben, um den dieses Teil bildenden Schrittmotor I08 mit 50 Impulsen anzutreiben und die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 4o voll zu öffnen und die Maximalabgabe zu beginnen. Dieser Zeitpunkt ist mit dem Punkt e in Fig.3 dargestellt. Ein plötzlicher Wechsel von Minimal- zu Maximalabgabe würde eine ungeeignete Situation ergeben, da infolge des dabei hochspritzenden Kraftstoffs der Sensor 46 das Vorhandensein von Kraftstoff zu frühzeitig feststellt. Um eine derartige Situation zu vermeiden, ist zwischen der Minimal- und der Maximalabgabe eine Zwischenzeit von 2 see eingestellt, wie dies in Fig.3 dargestellt ist.

Wenn der Kraftstofftank infolge einer derartigen Kraftstoffabgabe in maximaler Menge nahezu voll ist und der Sensor 46 das Vorhandensein von Kraftstoff durch Kontakt mit hochsteigenden Blasen oder Spritzern feststellt, so wird vom Sensor 46 ein entsprechendes Feststellungssignal über die

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Sperrschaltung 46 in die Prüfschaltung l8j eingegeben, woraufhin ein Ausgangssignal der Schaltung I83 an die Ventilsteuerschaltung 164 erfolgt. Dieser Zeitpunkt ist durch das Bezugszeichen f in Fig.3 angegeben. In diesem Falle wird das Ausgangssignal in Bezug auf das öffnen des Ventils von der Steuer schaltung 184 an den Speicherkreis I85 abgebeben. Das ent- . sprechende Ausgangssignal von 60 Impulsen wird durch die Steuerschaltung 184 an das Betätigungsteil 401 gegeben, um den Schrittmotor mit 60 impulsen in umgekehrter Richtung anzutreiben, sodaß die Venti!einrichtung für das Durchflußsteuerventil 4o ganz geschlossen wird. Dieser Zeitpunkt ist durch das Bezugszeichen g in Fig.3 dargestellt.

ßs wird angenommen, daß der Sensor 46 das Feststellsignal durch Kontakt mit hochsteigenden Kraftstoffblasen abgegeben hat. Danach sind mehrere Sekunden nötig, bis die Blasen verschwinden. Selbst wenn daher die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 40 ihre Schließlage einnimmt und infolgedessen die Abgabe von Kraftstoff F aus dem Zapfhahn 28 aufhört, gibt der Sensor 46 fortlaufend das Feststellsignal. Wenn die Ventileinrichtung des Durchflußsteuerventils 4o voll geschlossen ist, wird von der Ventilsteuerschaltung 184 an einen Zeitgeber I87 ein Signal abgegeben, woraufhin der Zeitgeber 187 ein Signal an die Ventilsteuerschaltung 184 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne abgibt, und zwar beispielsweise nach Ablauf von j5 see, um die Zeit zu berücksichtigen, welche bis zum Verschwinden der Blasen erforderlich ist. Dieser Zeitpunkt ist mit dem Bezugszeichen h in Fig.3 angedeutet. Zu dieser Zeit, d.h. nach Ablauf von 3 see nach

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dem Schließen der Ventileinrichtung des Durchflußsteuerventils 4o wird vom Sensor 46 kein Feststellsignal mehr abgegeben, wenn die Kraftstoffblasen verschwunden sind.

Bei Empfang des Zeitgebersignals I87 liefert die Ventilsteuerschaltung 184 das Ausgangssignal zum öffnen des Ventils an die Speicherschaltung I85 in gleicher Weise wie bei dem Punkt d, doch handelt es sich in diesem Fall bei dem von der Speicherschaltung abgegebenen Ventilöffnungssignal um ein Signal von 40 Impulsen, sodaß die Kraftstoffabgabe erneut mit einer entsprechenden Abgabegeschwindigkeit von beispielsweise J50 l/min begonnen wird. Dieser Zeitpunkt ist durch das Bezugszeichen i in Fig.5 angedeutet. Da der Kraftstofftank bereits nahezu voll ist, liefert der Sensor 46 bereits früher sein Feststellsignal,; um das Schließen des Ventils in der vorbesohriebenen Weise zu beginnen. Dieser Zeitpunkt ist durch das Bezugszeichen j in FigO dargestellt. Die Punkte k und 1 in Fig. 3 zeigen die Zeitpunkte der Beendigung des Ventilschiießens wie im Punkt g bezw. den erneuten Beginn der Kraftstoffabgabe wie im Punkt h. Der Punkt m entspricht dem Punkt i, doch ist in diesem Fall die Abgabegeschwindigkeit auf 20 l/min eingestellt, sodaß, anders ausgedrückt, das Ventilbetätigungsteil 401 im Punkt 1 mit 30 Impulsen beaufschlagt wird.

Ein dritter Feststellpunkt des Vorhandenseins von Flüssigkeit ist durch den Punkt η in Fig.3 dargestellt. Das Schließen des Ventils in dieser Stufe wird in gleicher Weise wie in den Punkten f und j in den vorhergehenden Stufen durchgeführt, sodaß die Ventileinrichtung des Durchflußsteuerventils 4o geschlossen wird. Dieser Zeitpunkt ist durch das Bezugszeichen ο in Fig.3 dargestellt.

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Wenn nun das Peststellsignal des Sensors 46 verschwindet, d.h. der Kraftstofftank noch nicht ganz mit Kraftstoff gefüllt ist,; wird das Ventil erneut geöffnet. Der Beginn dieses vierten öffnungsvorgangs für das Ventil ist durch das Bezugszeichen ρ I in Pig.3 angedeutet. In diesem Fall entspricht das von der Speicherschaltung I85 an das Ventilbetätigungsteil 401 abzugebende Signal entsprechend den Ausgabesignalen der Ventilsteuerschaltung 184 einem Signal von 10 Impulsen, sodaß die Kraftstoffabgabe mit der Mindestmenge von 3 l/min ausgeführt wird. Dieser Zeitpunkt ist mit dem Bezugszeichen q in Pig.3 angedeutet. Zu diesem Zeitpunkt wird von der Ventilsteuerschaltung 184 ein Signal abgegeben und fortlaufend einer UND-Schaltung l82b eingespeist. Ein weiterer Eingang der UND-Schaltung 182b ist über die Prüfschaltung I83 und die Sperrschaltung 47 mit dem Sensor 46 verbunden. Bei Empfang des Signals von der Ventilsteuerschaltung 184 und des Peststellsignals vom Sensor 46 gibt die UND-Schaltung l82b ein Ausgangssignal ab (dieser Zeitpunkt ist mit dem Bezugszeichen r in Pig.3 angedeutet), welches einer Integralabgabe-Steuerschaltung 188 eingegeben wird. In diesem Pail wird von dieser Steuerschaltung I88 ein Ausgangssignal entsprechend der abgegebenen Kraftstoffmenge an die Zählschaltung I8I weitergegeben und das entstehende Ausgangssignal wird der Integralabgabe-Steuerschaltung 188 eingegeben, um eine Flüssigkeitsmenge abzugeben, bei welcher die zweite Dezimalzahl in Litern zu NULL wird. Wenn dieser Arbeitsgang auch in der Weise erfolgen kann, daß ein Wert gefunden wird, um die zweite Dezimalzahl zu NULL werden zu lassen, so ist es doch möglich, daß keine ausreichende Zeit zur Verfügung steht, um die Ventil-

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einrichtung für das Durchflußsteuerventil 4o ansprechen zu lassen. Vorzugsweise werden daher beispielsweise bei einer bereits abgegebenen Menge von 23,54 1 6 Impulse abgegeben, um eine endgültig abgegebene Kraftstoffmenge von 23*60 1 zu erreichen. Bei einer bereits abgegebenen Menge von 23*59 1 wird jedoch nicht 1 Impuls, sondern es werden 11 Impulse abgegeben, sodaß sich schließlich eine Menge von 23*70 1 ergibt. Sobald die Zählschaltung l8l die Anzahl dieser Impulse zusätzlich gezählt hat, so wird von der Integralabgabe-Steuerschaltung 188 ein Absohaltsignal an die Ventilsteuersohaltung 184 gegeben (dieser Zeitpunkt ist mit dem Bezugszeichen ε in Fig.3 angegeben), wobei dieses Abschaltsignal dann dem Ventilbetätigungsteil 4oi zugeführt wird, um die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 40 vollkommen zu schließen und die Kraftstoffabgabe abzuschließen, wobei dieser Zeitpunkt durch das Bezugszeichen t in Fig.3 angedeutet ist. Dieses Abschaltsignal wird sowohl einem das Ende des Tankvorganges angebenden Anzeiger 26 sowie einem Motorsteuerkreis 36I eingegeben, sodaß sichtbar und/oder hörbar das Ende des Tankvorganges angezeigt wird bezw. der Elektromotor 36 abgeschaltet wird.

Wenn bei dem vorbeschriebenen Tankvorgang der Kraftstofftank beispielsweise an den Punkten g, k oder ο bereits vollgetankt ist und vom Sensor 46 das Feststellsignal fortlaufend abgegeben wird, selbst wenn das Ventilöffnungssignal vom Zeitgeber I87 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne von beispielsweise 3 see abgegeben wird, d.h. wenn der Sensor mit dem Kraftstoff selbst in Berührung steht, wenn die Kraftstoff-

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blasen im Tank verschwunden sind, so liefert eine UND-Schaltung l82c, deren einer Eingang mit dem Sensor 46 und deren anderer Eingang mit dem Zeitgeber I87 verbunden ist, ein Ausgangssignal, welches der Integralabgabe-Sfeeuerschaltung I08 zugeleitet wird, woraufhin die im vorhergehenden Absatz beschriebenen Arbeitsgänge durchgeführt werden und der Tankvorgang abgeschlossen wird.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Arbeitsgänge zum öffnen und Schließen des Ventils mit Hilfe des Sensors 46 wiederholt, wobei die öffnung des Ventils in jeder Abgabestufe automatisch so weit verkleinert wird, daß ein möglicher Kontakt des Sensors 46 mit hochgespritztem Kraftstoff vermieden wird, sodaß die Anzahl der Abgabestufen bis zur vollständigen Füllung des Kraftstofftankes verringert werden kann, um die Gesamtleistung der Tankanlage zu erhöhen, ohne daß dadurch Kraftstoff aus dem Fahrzeugtank überfließt.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Ventil (das Durchflußsteuerventil 40) stufen-weise gedrosselt, doch kann die Drosselung auch kontinuierlich erfolgen, beispielsweise vom Punkt f der Fig.5 an. Weiterhin kann die Durchflußsteuerung seitens des Ventilbetätigungsteiles 401 durch Drehzahlregelung des Elektromotors 36, welcher die Pumpe ^4 betätigt, durchgeführt werden.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Abgabegeschwindigkeit aufgrund der Feststellung des Vorhandenseins von Kraftstoff seitens des Sensors 46 gesteuert, doch kann

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diese Steuerung auch auf der Basis einer vorher abgegebenen Kraftstoffmenge oder auf der Basis einer erneuten Kraftstoffabgabe bis zur nächsten Feststellung seitens des Sensors durchgeführt werden.

Es kann sich auch der Fall ergeben, daß die Abgabegeschwindigkeit konstant gehalten wird, beispielsweise ohne Drosselung des Ventils auf einem hohen Wert gehalten wird. Für diesen Zweck ist am Zapfhahn 28 ein Abgabewählschalter 281 angeordnet (siehe auch Fig.1). Bei Betätigung dieses Schalters 281 wird das vom Sensor 46 dem Prüfkreis 185 über die Sperrschaltung eingespeiste Signal als Abgabewählsignal in die Ventilsteuerschaltung 184 eingegeben. In diesem Fall liefert die Speicherschaltung 185 ein Signal zur vollen öffnung des Ventils entsprechend einem Ausgangssignal der Ventilsteuerschaltung 184, um die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 4o voll zu öffnen. Sobald der Sensor 46 sein Feststellsignal abgibt, wird das Ventil in der gleichen Weise wie vorbeschrieben geschlossen, um die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 4o vollkommen zu schließen. Dieses öffnen und Schließen des Ventils wird so lange wiederholt, bis der Sensor 46 sein Feststellsignal über eine vorgegebene Zeitspanne von beispielsweise 3 see fortlaufend abgibt.

Fig.4 zeigt einen Zustand, bei welchem Kraftstoff durch Ein führen des zylindrischen Ausflußteiles des Zapfhahnes 28 in den Einfüllstutzen FT¹ eines Fahrzeugtanks FT und Betätigung eines Tankhebels 58 der Kraftstoff F im Tank eine Höhe L erreicht hat, bei welcher der im Ausflußende des Zapfhahnes 28

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montierte Sensor 46 fortlaufend ein Peststellsignal abgibt. Wie die Figur zeigt, ist der Einfüllstutzen des Kraftstofftanks PT im allgemeinen zylindrisch und es ergibt sich im Einfüllstutzen ein Raum ES mit einer Höhe H, welcher eine zusätzliche Kraftstoffmenge aufnehmen kann. Bei den üblichen Kraftfahrzeugen kann dieser Raum ES 0,20 1 oder mehr aufnehmen, sodaß ohne Überfließen des Kraftstoffes zusätzlicher Kraftstoff eingefüllt werden kann, falls die Menge weniger als 0,15 1 beträgt.

Im Rahmen der Erfindung wird dieser Raum ES für die vorbeschriebene Integralabgabe ausgenutzt, um· in der Mengenanzeige die zweite Dezimalstelle zu NULL werden zu lassen oder um entsprechend der abgegebenen Kraftstoffmenge keine Bruchteile von Geldbeträgen erscheinen zu lassen oder um eine zusätzliche Abgabe in einer konstanten Menge durchzuführen, die durchgeführt werden soll, wenn die abgegebene Kraftstoffmenge die Höhe L erreicht, um den Tank noch vollständiger zu füllen.

Ein Ausführungsbeispiel eines Sensors, wie er in der Erfindung Verwendung findet, soll nachstehend anhand der Figuren 5* 6a und 6b näher erläutert werden.

Der Aufbau des in der Fig.3 im Schnitt dargestellten Zapfhahnes ist im allgemeinen bereits bekannt. Ein Hahngehäuse iat verdrehbar mit der biegsamen Leitung 44 über einen Drehbügel 52 und einen Anschluß 50 verbunden. Ein in einer Bohrung im Gehäuse 54 angeordnetes Hauptventil 56 kann durch Betätigung

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des Zapfhebels 58 entgegen der Kraft einer Feder 561 geöffnet werden. Der Kraftstoff kann dann über das Hauptventil 56 und ein in der Bohrung hinter diesem Hauptventil 56 angeordnetes Durchschlagventil 60 aus einer Ausflußtülle 66 gezapft werden. Des weiteren ist eine Arretierung 64 für den Zapfhebel 'jb in Betriebslage vorgesehen, um das Hauptventil 56 geöffnet zu halten.

Der den Flüssigkeitsstand feststellende Sensor 46 ist in einem zylindrischen Teil 66 des Gehäuses 54 nahe der Ausflußöffnung 62 angeordnet und vom durchfließenden Kraftstoff durch eine Trennplatte 68 getrennt, sodaß er durch den die Ausflußtülle 661 durchfließenden Kraftstoff nicht beeinflußt wird. In der zylindrischen Ausflußtülle 66 ist eine Öffnung 662 an einer Stelle ausgebildet, welche einem Raum 70 entspricht, in welchem der Sensor 56 angeordnet ist, wobei diese Öffnung das Einströmen von Kraftstoff in den Raum 70 zum Zeitpunkt der Kraftstoff-Feststellung erleichtert.

Die Figuren 6a und 6b zeigen den Sensor 46 in Blichrichtung in die Öffnung 62 hinein, wobei der Sensor im ersten Fall keinen Kraftstoff und im zweiten Fall, der Fig.6b, das Vorhandensein von Kraftstoff feststellt. Hierzu können jegliche Pegelsensoren für Flüssigkeiten verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Sensor 46 aus einem Lichtgeber 461, einem Lichtempfänger 462 und zwei Linsen 46la bezw. 462a, welche jeweils auf dem Lichtgeber bezw. dem Lichtempfänger 462 befestigt sind. Der Lichtgeber 461 kann als LED ausgebildet sein, um einen Impulsstrahl

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auszusenden, und der Lichtempfänger 462 kann ein Fototransistor sein, welcher bei Empfang des Lichtstrahls von der Diode leitend wird. Die Linsen 46la und 462a dienen dazu, das von der Diode 461 ausgestrahlte Licht zu einem parallelen Strahl zu bündeln, wenn es sich bei dem zwischen den Elementen 461 und 462 befindlichen Medium um Luft handelt und das parallele Strahlenbündel auf den Fototransistor 462 zu kondensieren.

Wenn es sich daher bei dem Medium zwischen der Diode 461 und dem Fototransistor 462 um Luft handelt, wird das von der Diode 461 ausgestrahlte Licht mittels der Linse 46la zu einem parallelen Strahlenbündel zusammengefaßt, an die andere Linse 462a übertragen und durch diese Linse 462a auf den Fototransistor 462 kondensiert, um einen elektrischen Ausgang von diesem zu erhalten, wie dies in Fig.6a dargestellt ist. Wenn es sich bei dem Medium zwischen der Diode 461 und dem Fototransistor 462 dagegen um Kraftstoff handelt, so wird das von der Diode 461 abgestrahlte Licht nicht nur durch den Llohtwiderstand des Kraftstoffs an sich geschwächt, sondern auch durch eine Veränderung des Brechungsindexes der Linse 46la infolge des Vorhandenseins von Kraftstoff zerstreut, wie dies Flg.6b zeigt. Infolgedessen erreicht den Fototransistor 462 kein Licht, sodaß dieser Praktisch kein oder nur ein sehr schwaches Ausgangssignal liefert.

Infolgedessen kann sehr leicht geprüft werden, ob der Sensor 46 mit Kraftstoff in Berührung steht und das Vorhandensein desselben feststellt oder nicht.

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Eine Verdrahtung für den Sensor 46 wird nachstehend ebenfalls anhand der Fig.5 erläutert. Signalleitungen 69, deren jede mit der Diode 461 bezw. dem Fototransistor 462 am einen Ende verbunden sind, sind als Bündel durch die Auslauftülle 66I und eine Bohrung 541 aus dem Gehäuse 54 herausgeführt und führen zu einem Kabelverbinder 71» welcher die Reparatur oder den Austausch des Sensors 46 erleichtert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abgabewählschalter 281 ebenfalls außerhalb des Gehäuses 54 angeordnet, und dieser Schalter sowie der Kabelverbinder 71 sitzen unter einer gemeinsamen abnehmbaren Kappe 72, wobei der Schaltknopf 28la des Schalters 28I aus dieser Kappe 72 herausragt und eingedrückt wird, um das Durchflußsteuerventil 4o wie bereits beschrieben wiederholt vollkommen zu öffnen bezw. vollkommen zu schließen. Zum Kabelverbinder 71 und zum Schalter 281 führt eine gemeinsame Signalleitung 74, welche wieder in das Gehäuse 54 durch eine Bohrung 245 hindurchgeführt ist und schließlich mit der Steuereinrichtung 18 (Fig.l) verbunden ist. Dieser Kabelstrang 74 ist in dem Teil, in welchem er den Drehbügel 52 durchläuft, mit einer Spiralfeder 76 überzogen, um seine Verdrehung zu reduzieren, doch reicht diese Gegenmaßnahme nicht aus, um einen möglichen Bruch der Signalleitung beim Verdrehen des Drehbügels vollkommen zu verhindern, sodaß eine Einrichtung 78 vorgesehen ist, um die Relativbewegung zwischen dem Drehbügel 52 und dem Gehäuse 54 zu begrenzen.

Die Sensorschaltung wird nachstehend hauptsächlich anhand der Figuren 7 und 8 erläutert. Die Sensorschaltung besteht im wesentlichen aus dem Lichtgeber bezw. der Diode 461 und

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dem Lichtempfänger bezw. dem Fototransistor 462 des Pegelsensors 46, aus der Sperrschaltung 47 und der Prüfschaltung l8j5 (siehe auch Fig.2), welche bei Empfang eines Signals vom Schalter J2 beim Abnehmen des Zapfhahnes 28 von seiner Aufhängung ^O betätigt wird und abgeschaltet wird, wenn der Zapf-^; hahn 28 wieder in seine Aufhängung JO eingehängt wird (siehe auch Flg.l). Die Sperrschaltung 47 besitzt eine Sicherung P, Widerstände R und zenerdioden Z, welche hier nicht im ein- , zelnen erläutert werden sollen, da' eine derartige Schaltung _: an sioh bereits allgemein bekannt ist. j

Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß es sich bei dem Lichtgeber 461 bezw. dem Lichtempfänger 462 um eine Leuchtdiode bezw. einen Fototransistor handelt, wie dies bereits erwähnt wurde. Die Prüfschaltung I835 für das Sensorsignal besitzt eine Verteilerschiene B mit beispielsweise +5 V, welche mit dem Emitter eines Transistors Tr verbunden ist, dessen Basis mit einem Oszillator 80 verbunden ist. Der Oszillator 80 liefert Impulssignale der in Fig.8(a) dargestellten Art, sodaß ein entsprechendes Impulssignal an der Kollektorseite des Transistors Tr abgegeben wird. Dieses Impulssignal wird über einen Widerstand R-, und die Sperrschaltung 47 der Leuchtdiode 461 übermittelt, sodaß diese ein Lichtimpulssignal mit einer der in Fig.8(a) dargestellten Form abgibt. Die Kathodenseite der Diode 461 1st geerdet.

Gleichzeitig ist der Kollektor des Fototransistors 462 mit der Verteilerschiene B über die Sperrschaltung 47 und einen Widerstand R₀ verbunden, während sein Emitter geerdet ist.

C.

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Des weiteren ist ein Komparator 82 vorgesehen, um das Impulssignal in ein Signal mit Rechteok-Wellenform umzuwandeln. Dieser Komparator 82 besitzt eine erste Eingangsklemme T₁, welche mit einer Leitung zwischen einem Widerstand R₂ und dem Fototransistor 462 verbunden ist, sowie eine zweite Eingangsklemme, welche zwischen den beiden Widerständen R-, und R;, liegt, die den gleichen Widerstand haben und hintereinander in einer Leitung liegen, welche von der Verteilerschiene B zur Erde geht und infolgedessen die halbe Spannung der Verteilerschiene führt, d.h. +2,5 V, die infolgedessen an die Klemme T₂ angelegt wird.

Wenn ein ausreichendes Lichtimpuls-Strahlenbündel der Leuchtdiode 461 den Fototransistor 462 erreicht, wie dies durch die Pfeile a in Fig.7 angedeutet ist, wird der Fototransistor 462 leitend, um die Spannung an der Klemme T₁ auf weniger als +2,5 V herabzusetzen. Wenn der Fototransistor 462 dagegen kein ausreichendes oder ein unzureichendes Lichtimpuls-Strahlenbündel empfängt, bleibt der Fototransistor nicht leitend und erhöht die Spannung an der Klemme T-, . Da das Spannungssignal an der Klemme T₁ von dem durch den Oszillator 8o abgegebenen Signal umgekehrt wird, besitzt ein Ausgangssignal des Komparators 82 eine umgekehrte Wellenform wie die in Fig.8(a) dargestellte Form, wobei diese Wellenform in Fig.8(b) und den linken Teilen der Figuren 8(c) und 8(d) dargestellt ist. Fig.8(b) zeigt ein Ausgangssignal des Komparators 82, wenn es sich bei dem Medium zwischen der Leuchtdiode 461 und dem Fototransistor 462 um Luft handelt und das Lichtimpulssignal in ausreichender Stärke von der Leuchtdiode 461 an den

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Fototransistor 462 abgegeben wird, um letzteren leitend zu machen. Pig.8(o) zeigt das Ausgangs signal des !Comparators 82, wean das Medium zwischen der Leuchtdiode 461 und dem Fototransistor 462 sich von Luft in Kraftstoff oder dessen Blasen zum Zeitpunkt X ändert, sodaß sich ein starkes Pegelsignal Hi ergibt.

Der Abgabewählschalter 281 ist mit dem Fototransistor 462 parallel geschaltet, und wenn der Schalter niedergedrückt wird, ist die Klemme T, geerdet, sodaß sich ein Ausgangssignal des Komparators 82 mit.den niedrigen Wert LO ergibt, wie dies in Pig.8(d) dargestellt ist, wobei im Punkt Y der Schalter eingedrückt wird.

Das Ausgangssignal des Komparators 82 wird von seiner Ausgangökleinme T-, der Prüfschaltung 184 zugeführt, um verschiedene Prüfungen durchzuführen, und das entstehende Signal wird der nachfolgenden Schaltung (siehe Fig.2) zugeleitet, um dasselbe in erster Linie als Steuersignal auszunutzen und in zweiter Linie dasselbe in ein hörbares und/oder sichtbares Signal umzuwandeln, um den Tankwart vom Prüfungsresultat zu unterrichten, wie dies nachstehend noch zu erläutern sein wird.

Wenn der Zapfhahn 28 aus seiner Aufhängung 30 (Fig.l) entnommen wird, ist das Umgebungsmedium des Sensors 46 Luft, sodaß das in Fig.8(b) dargestellte Impulssignal vom Komparator 82 der Prüfschaltung 84 zugeleitet wird. Beim Empfang des Impulssignals prüft die Prüfschaltung 84, ob der Sensor

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normal arbeitet und gibt ein entsprechendes Prüfsignal ab. Aufgrund dieses Prüfsignals wird der Motorsteuerschaltung "j>6l ein Motorantriebssignal zugeleitet, um den Elektromotor 36 einzuschalten, und ein Ventilöffnungssignal wird der Ventilsteuerschaltung 184 zugeleitet, um die Ventileinrichtung für das Durchflußsteuerventil 40 (Fig.2) zu öffnen. Durch Betätigung des Zapfhebels 58 des Zapfhahnes 28 (Pig.5) kann der Tankvorgang begonnen werden. Während des TankVorganges wandelt der Impulscodierer 38I des Durchflußmessers 38 eine durch denselben hindurchfließende Kraftstoffmenge in ein entsprechendes Impulssignal um und speist dies der Zählsohaltutif-·; Ifj'l. ein, welche die Impulszahl zählt, um dieselbe dem Kraftstoffmengen-Anzeiger einzuspeisen.

Wenn ein vom Komparator 82 der Prüfschaltung 84 zuzuführendes Signal nicht dem in Pig.8(b) dargestellten Signal entspricht, wenn der Zapfhahn 28 aus seiner Aufhängung 30 entnommen wird, bevor der tatsächliche Tankvorgang abläuft, stellt die Prüfschaltung 84 fest, daß der Sensor 46· sich in anormalem Zustand befindet und liefert ein entsprechendes Prüfsignal an den Störanzeiger 24, wodurch der Tankwart von der Störung unterrichtet wird und geeignete Gegenmaßnahmen treffen kann, beispielsweise den ausgefallenen Sensor austauschen kann.

Während des Tankvorganges stellt der Sensor 46 den Kraftstoff an sich vor dem eigentlichen Kraftstoffspiegel hochsteigende Blasen oder auf ihn auftreffende Kraftstoffspritzer fest, wenn der Tankvorgang kontinuierlich durchgeführt wird. Die Kraftstoff-Feststellung ist in Fig.8(c) durch den Punkt X

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dargestellt, und zu diesem Zeitpunkt liefert der Komparator 82 das Signal Hi mit hohem Pegel und speist dasselbe der Prüfschaltung 84 ein. Die Prüfschaltung 84 erteilt nach Prüfung des Signals Hi der Ventilsteuerschaltung 184 das Ventilschließsignal, sodaß die Ventileinrichtung für das Durohflußsteuerventil 40 geschlossen wird und die Kraftstoffabgabe abgeschaltet wird.

Falls die Kraftstoff-Peststellung nur kurzzeitig erfolgt, und zwar infolge des Kontaktes des Sensors 46 mit einer Kraftstoffblase oder KraftstoffSpritzern, und infolgedessen der Sensor 46 anschließend wiederum Luft feststellt, wird das in Fig..6(b) darge s teilte Prüfsignal erneut vom Komparator 82 der Prüfschaltung 84 eingegeben, um den Tankvorgang erneut zu beginnen, wobei eine weitere Erläuterung dieser Vorgänge hier nicht erfolgen soll, da dies bereits eingehend unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig.3 geschehen ist.

Wenn der Kraftstoffwählschalter 281 am Zapfhahn 28 niedergedrückt wird, wird vom Komparator 82 das Signal Lo mit niedrigem Pegel der Prüfschaltung 84 zugeführt, wie dies bereits erwähnt wurde, wobei der Zeitpunkt der Betätigung des Schalters 281 in Fig.8(d) durch das Bezugszeichen Y angedeutet wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Durchflußsteuerventils 4ü wird nachstehend im einzelnen anhand der Fig.9 erläutert.

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Das Durchflußsteuerventil 4o besitzt ein Ventilgehäuse 90 mit einem Einlaß 92 und einem Auslaß 94, in welchem ein Ventilsitz 901 ausgebildet ist, um einen Ventilkörper 902 aufzunehmen. Der Ventilkörper 902 ist hohlzylindrisch und besitzt in seiner Seitenwandung 902a eine Öffnung 902b, um die Position des Ventilkörpers 902 zu steuern, eine Führung $b mit einem zentralen Durchflußkanal 96I und einem Längskanal 9<J2c, der in einer Innenfläche der Seitenwandung 902 ausgebildet ist, um eine Kammer 98 mit dem Durchflußkanal 96I zu verbinden.

Am Ventilgehäuse 90 ist ein Gehäuse 100 zur Aufnahme einer Antriebseinrichtung für den Ventilkörper 902 angebracht. Der Innenraum dieses Gehäuses 100 ist in zwei Abteile unterteilt. Das erste Abteil, welches die Kammer 98 bildet, nimmt eine Feder 102 auf, um den Ventilkörper 902 normalerweise auf seinen Ventilsitz 90I zu pressen, ferner eine Aufnahme 104 für die Feder 102 und einen Faltenbalg I06, um die Aufnahme 104 beweglich abzustützen. Eine Ausgangswelle lOba eines Schrittmotor I08 ragt in das zweite Abteil des Gehäuses Jυυ hinein und besitzt am freien Ende einen Hebel 110. Die Drehung des Schrittmotors I08 infolge des Signals von der Ventilsteuerschaltung 184, wie dies vorstehend bereits anhand der Fig.2 beschrieben wurde, ist derart eingestellt, daß der Hebel 110 sich aus einer in durchgehenden Linien gezeichneten Lage in die gestrichelt gezeichnete Lage in Fig.9 mit Hilfe der Ausgangswelle lo8a bewegt. Ein freies Ende des Hebels ist an einer Ventilkörperantriebsstange 112 angelenkt, welche über ein Führungsglied 114 mittels eines Stiftes 114a mit einer Nadelventilstange II6 verbunden ist, welche an ihrem

όIL b I b

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freien Ende einen Kolben 11δ mit einem Ventilzapfen 118a trägt, um den Durchflußkanal 961 zu öffnen oder zu schließen. Zwischen dem Kolben II8 und dem Führungsteil 114 ist eine Druckfeder 120 angeordnet, um normalerweise den Durchfluß- ■ kanal 96I mittels des Ventilzapfens Il8a zu schließen.

Bei Betätigung des Durchflußsteuerventils 4o wird davon ausgegangen, daß der Hebel 110 sich in seiner voll ausgezeichneten Lage befindet. Wenn ein Druck infolge Betätigung der Pumpe ^4 am Einlaß 92 entsteht, fließt der Kraftstoff durch die öffnung 902b in den Hohlen Ventilkörper 902 und von dort in die Kammer 98, um den Ventilkörper 902 zu beaufschlagen. Dadurch ist der Einlaß 92 nicht mit dem Auslaß 94 verbunden und es kann kein Kraftstoff aus dem Auslaß ausfließen. Wenn der Schrittmotor 108 dann schrittweise entsprechend einer Anzahl von Impulsen über ein Impulssignal der Ventilsteuersohaltung 184 (beispielsweise um 0,45° pro Impuls) in Drehung versetzt wird, dreht sich der Hebel 110 entsprechend im Uhrzeigersinn, um eine Aufwärtsbewegung des Kolbens II8 in der Figur hervorzurufen, sodaß der Kraftstoff in der Kammer 98 . aus dem Auslaß 94 durch die Kanäle 902c und 96I ausströmt und den Druck in der Kammer 98 herabsetzt. Diese Druckminderung verursacht eine Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 902, wodurch der Einlaß 92 mit dem Auslaß 9^ verbunden wird und der Kraftstoff durch beide hindurchfließt. Dabei fließt zu Beginn der Kraftstoff vom Einlaß 92 durch die öffnung 902 sowie durch die Kanäle 902c und 961 zum Auslaß 94. Wenn der Kolben 118 sich jedoch weiter erhebt und dadurch die öffnung 902b schließt, tritt der Kraftstoff nicht in die Kammer 98 ein,

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sodaß der Druck in der Kammer 98 abnimmt und die Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 902 hervorruft. Mit anderen Worten, die Stellung des Ventilkörpers 902 hängt von der stellungsmäßigen Beziehung zwischen dem Kolben II8 und der Öffnung 902b ab, wodurch die Kraftstoffmenge in die Kammer 98 einströmt und aus derselben herausfließt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, wenn der Kolben II8 sich in seiner obersten (oder untersten) Position befindet, befindet sich auch der Ventilkörper 902 in seiner obersten (oder untersten) Position, sodaß die Ventilöffnung von der Position des Hebels 110 infolge der Drehung des Schrittmotors I08 abhängt.

Als Vorsichtsmaßnahme gegen eine mögliche Unterbrechung der Stromzufuhr oder eine Störung des Schrittmotors I08 ist ein anderer Hebel 114 zur Betätigung des Hebels 110 oder eine Kombination eines Kanals 121 zwischen dem Auslaß 94 und der Kammer 98 sowie ein Ventil 122 im Kanal 121 vorgesehen.

Das in der vorbeschriebenen Ausbildung und in der vorbeschriebenen Weise zu betätigende Durchflußsteuerventil 4o eignet sich sehr gut für die erfindungsgemäße Einrichtung, da die Nadelventilstange II6 schnell betätigt und in einer gewünschten Position angehalten werden kann, wodurch der Ventilmechanismus schnell anspricht und jede gewünschte Durchflußmenge schnell einstellen kann.

-3b ~ Leerseite

Claims (11)

Einrichtung zur Abgabe von Flüssigkeiten. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit, beispielsweise zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Benzin oder dergl. Kraftstoffen, insbesondere zum automatischen Betanken bis zum maximalen Fassungsvermögen des Fahrzeugtanks, bestehend aus einem Lagerbehälter, einer die Flüssigkeit aus dem Behälter hochfördernden Pumpe, einem Elektromotor als Pumpenantrieb, einem Durchflußmesser zur Messung einer hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge, einem Mengen_r anzeiger für die hindurchfließende Flüssigkeitsmenge, einer den

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Durchfluß der Flüssigkeit steuernden Ventileinrichtung, mit '■■ stationären Rohrleitungen, bestehend aus einer ersten, die . Pumpe mit dem Behälter verbindenden Leitung, einer den. Durchflußmesser mit der Pumpe verbindenden zweiten Leitung, einer
die Ventileinrichtung mit dem Durchflußmesser verbindenden ^! dritten Leitung und einer an einen Auslaß der Ventileinrichtung: angeschlossenen vierten Leitung, an deren freies Ende eine ; flexible Leitung angeschlossen ist, welche zu einem Zapfhahn j führt, dadurch gekennzeichnet, daß am
Auslaufende (62) des Zapfhahnes (28) ein Flussigkeitsstands-Sensor (46) angebracht ist, welcher elektrisch mit einer j Steuerschaltung (184) verbunden ist, über welche bei Eingang ^l eines das Vorhandensein von Flüssigkeit am Sensor anzeigenden
Signals ein den Ausfluß der Flüssigkeit aus dem Zapfhahn auto- ; rnatisch abschaltendes Signal lieferbar ist und nach Ablauf '· einer vorgegebenen Zeitspanne ein anderes Signal lieferbar ist,^: aufgrund dessen bei Eingang eines das Nlchtvorhandensein von
Flüssigkeit am Sensor anzeigenden Sensorsignals die Flüssigkeitsabgabe am Zapfhahn erneut einschaltbar ist, und durch
welche schließlich das endgültige Absperrsignal lieferbar ist. ;

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchflußmesser (38) einen Kodierer (58I) zur Abgabe eines , die durch den Durchflußmesser hindurchfließende Flüssigkeits- ' menge darstellenden Impulssignals und zur Eingabe dieses Signals über eine Zählschaltung (I8I) in den Mengenanzeiger (20)
besitzt. !

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3· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (184) eine Prüf- oder Kontrollschaltung (183) enthält, welche mit dem Sensor (46) über eine Schutzsperrschaltung (47) verbunden ist, und durch welche feststellbar ist, ob der Sensor normal arbeitet oder nicht sowie ein entsprechendes Signal in eine Motor-Steuer schaltung (j56l) eingebbar ist, durch welche bei Empfang eines Normal-Signals der Pumpenmotor (36) einschaltbar ist, und daß eine Ventil-Steuerschaltung (184) vorgesehen ist, von welcher bei Empfang des Normalsignals von der Prüfschaltung ein erstes Signal an eine Ventilöffnungs-Speicherschaltung (I85) abgebbar ist und bei Empfang eines Antwortsignals von der Speicherschaltung ein zweites Signal abgebbar ist, durch welches ein in einem Durchflußkanal der Ventileinrichtung (40) angeordneter Ventilkörper (902) betätigbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (40) ein Gehäuse (90) mit einem Einlaß. (92) und einem Auslaß (94) für die Flüssigkeit besitzt, daß im Gehäuse ein von einem Hebel (110) betätigbarer Ventilkörper (902) angeordnet ist, durch welchen Einlaß und Auslaß miteinander verbindbar oder voneinander trennbar sind, wobei zum Antrieb des Betätigungshebels ein Schrittmotor (I08) vorgesehen ist.

5· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstand-Sensor (46) einen Lichtgeber (461) und einen Lichtempfänger (462) aufweist.

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6. Einrichtung naoh Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Abgabe-Steuerschaltung vorgesehen ist, welche mit einer Zählschaltung (l8l) verbunden ist, die durch ein Signal vom Durchflußmesser (38) betätigbar ist und durch welche die vom Zapfhahn (28) abzugebende Flüssigkeitsmenge steuer4 bar ist, wenn der Mengenanzeiger (20) an der zweiten Dezimal- j stelle eine NULL erscheinen läßt.

7. Einrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß von der Speicherschaltung (185) die Öffnung des Ventils in der Ventlleinrlohtung (40) bei einer vorhergegangenen Betankungsstufe speicherbar ist und bei Beginn der nachfolgenden Betankungsstufe ein die Öffnung des Ventils verkleinerndes Signal abgebbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper als Hohlzylinder (902) mit einer Öffnung (902b) in seiner Seitenwandung (902a) und einem Längskanal (902c) in seiner Innenwandung ausgebildet ist und mit einem vom Hebel (110) betätigbaren kolbenartigen Organ (II6) zusammenwirkt.

9. Einrichtung nach Anspruch 5* daduroh gekennzeichnet, daß der Lichtgeber aus einer Leuchtdiode (461) besteht, durch welche bei Eingang eines Signals von einem Oszillator (80) ein Impulsstrahl abstrahlbar ist, und daß der Lichtempfänger aus einem Fototransistor (462) besteht, der bei Empfang des Leuchtdiodenlichtstrahls leitend wird.

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10. Einrichtung naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abgabe-Steuerschaltung eine zusätzliche Abgabe einer geringen Flüssigkeitsmenge selbst bei kontinuierlicher Abgabe des Feststellsignals seitens des Sensors (46) erzielbar ist und dadurch der Tank unbedingt volltankbar ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß Linsen (46la bezw. 462a) vorgesehen sind, durch welche die Leuchtdiodenlichtstrahlen parallel bündelbar sind bezw. das parallele Strahlenbündel auf den Fototransistor (462) konvergierbar ist.