DE4217965C1 - Fuel dispensing gun for garage - has jaws locking to filler pipe on vehicle tank and return tube and sliding filler tube in outer housing - Google Patents
Fuel dispensing gun for garage - has jaws locking to filler pipe on vehicle tank and return tube and sliding filler tube in outer housingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Zapfpistole zum Betanken von Kraft fahrzeugen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie bei spielsweise aus der US-PS 41 43 689 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a fuel nozzle for refueling power vehicles according to the preamble of claim 1, as in example from US-PS 41 43 689 emerges as known.
Die daraus bekannte Zapfpistole enthält eine übliche Abschalt automatik und eine Absaugung der aus dem Tank verdrängten Kraftstoffdämpfe. Eine solche Zapfpistole ist zwar hinsichtlich der Funktionselemente vollständig ausgestattet, ist aber nicht für eine automatische Betankung der Fahrzeuge vorgesehen.The nozzle, which is known from this, contains a conventional shutdown automatic and suction of the displaced from the tank Fuel vapors. Such a nozzle is true in terms of of the functional elements fully equipped, but is not intended for automatic refueling of the vehicles.
Aus der DE-PS 28 48 434 ist zwar ein Füllkopf zum serienmäßigen Befüllen von Behältern mit besonderen Flüssigkeiten bekannt, bei dem der Füllkopf mittels Krallen an dem zu befüllenden Be hälter gasdicht angekoppelt wird. Es handelt sich dabei um Flüssigkeiten, die nur in geringen Mengen, bis zu 1 l, in den Behälter eingefüllt werden und die wegen ihrer chemischen Ei genschaften nicht in Kontakt mit der Umgebungsluft treten dür fen. Ferner muß eine bestimmte Füllhöhe genau eingehalten werden. Zu diesem Zweck wird mit diesem Füllkopf gegen Ende des Befüllens der Behälter überfüllt und vor dem Abkoppeln des Füll kopfes die Flüssigkeit auf das vorgeschriebene Füllniveau abge saugt. Außer der normalen Füllanlage muß also zusätzlich auch noch eine Absauganlage an dem Füllkopf angebracht sein. Ferner muß der Deckel des Behälters vor dem Ansetzen des Füll kopfes geöffnet werden und der Befüllvorgang muß überwacht wer den, er ist also nicht für ein automatisiertes Betanken geeig net. Desweiteren ist dieser Füllkopf zum Befüllen mit kleinen Mengen stark hydrophiler oder mit Sauerstoff leicht chemisch reagierenden Flüssigkeiten, wie sie zum Beispiel für den Brems kreislauf benötigt werden, vorgesehen, nicht jedoch zum Befüllen eines Tankes mit mehreren Litern Füllmenge.From DE-PS 28 48 434 a filling head is standard Filling containers with special liquids known in which the filling head by means of claws on the loading to be filled container is gas-tight coupled. It's about Liquids that are only in small quantities, up to 1 l, in the Containers are filled in because of their chemical egg properties must not come into contact with the ambient air fen. Furthermore, a certain fill level must be strictly observed will. For this purpose, this filling head towards the end of Filling the container overflowing and before disconnecting the filling the liquid to the prescribed filling level sucks. In addition to the normal filling system, it also has to a suction system can be attached to the filling head. Further the lid of the container must be placed before filling open head and the filling process must be monitored who that is, it is not suitable for automated refueling net. Furthermore, this filling head is for filling with small ones Amounts of highly hydrophilic or slightly chemical with oxygen reacting liquids, such as those used for the brake circuit are required, provided, but not for filling a tank with a capacity of several liters.
Aus der DE-OS 39 30 981 geht eine Zapfpistole zum automatisier ten Betanken hervor, die beim Ansetzen an den Einfüllstutzen eine Verriegelung eines an dem Tankdeckel angebrachten Schwenk deckels löst und danach den Schwenkdeckel durch Aufstoßen nach innen in den Tank öffnet. Das Öffnen des Tankdeckels nach innen hat aber den Nachteil, daß Verschmutzungen von der Außenseite des Schwenkdeckels in den Tankeinfüllstutzen gelangen. Deswei teren ist es nicht möglich in dem Tankeinfüllstutzen ggf. eine Bleifreiblende unterhalb des Tankdeckels anzuordnen.From DE-OS 39 30 981 a nozzle for automation refueling that comes into play when attaching to the filler neck a lock of a swivel attached to the fuel cap lid loosens and then swivel the lid open again opens inside the tank. Opening the fuel cap inwards but has the disadvantage that contamination from the outside of the swivel cover into the tank filler neck. Because tere is not possible in the tank filler neck Arrange the lead free cover below the tank cap.
Aus der DE-PS 36 33 872 geht ein Füllkopf zur Befüllung von Bremskreisläufen hervor, bei der der Füllkopf zuerst an der Einfüllöffnung angesetzt wird und anschließend das Füllrohr durch Druckbeaufschlagung dicht sitzend in die Einfüllöffnung eingeführt wird, wobei gleichzeitig Krallen die Einfüllöffnung von außen umgreifen und für eine sichere Festlegung des Füll kopfes an der Einfüllöffnung sorgt. Dabei wird das Umgreifen der Einfüllöffnung durch die Krallen durch die Stellwege bzw. die Druckbeaufschlagung der verschiebbaren Bauteile in dem Füllkopf gesteuert. Die Krallen sind also weder dazu geeignet die Lage des Füllkopfes vor dem Einführen des Füllrohres in die Einfüllöffnung zu sichern noch sind sie dazu vorgesehen den Öff nungsmechanismus eines Tankdeckels zu betätigen.From DE-PS 36 33 872 a filling head for filling Brake circuits emerge, in which the filling head first on the Filling opening is attached and then the filling tube by pressurizing tightly into the filler opening is inserted, with claws simultaneously filling the filler opening grasp from the outside and for a secure fixing of the filling head at the fill opening. This will involve reaching around the filling opening through the claws through the travel paths or the pressurization of the movable components in the Filling head controlled. The claws are therefore not suitable for this the position of the filling head before inserting the filling tube into the To secure the filling opening nor are they intended to open the opening Actuation mechanism of a fuel cap.
Ferner geht aus der FR-PS 15 88 486 eine axial verschiebbare Unterbrechung der Kanüle der Abschalt automatik hervor, die bei nicht vollständig in den Tankeinfüll stutzen eingeführter Zapfpistole die Kanüle unterbricht und somit den Betankungsvorgang sperrt.Furthermore, FR-PS 15 88 486 an axially displaceable interruption of the shutdown cannula automatic, which is not completely in the tank nozzle inserted interrupts the cannula and thus blocks the refueling process.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zapfpistole zum vollständig mechanisierten Betanken des Fahrzeuges zu schaffen, die ein Öffnen des Tankdeckels nach außen, zur Zapfpistole hin während des Ansetzens der Zapfpistole an den Tankdeckel ermöglicht.The object of the invention is to complete a fuel nozzle mechanized refueling of the vehicle to create the one Open the fuel cap outwards, towards the fuel nozzle while allows the nozzle to be attached to the fuel cap.
Die Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen Zapf pistole erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.The task is based on the generic tap pistol according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved.
In einem Führungsrohr ist ein Füllrohr axial verschiebbar ange bracht. Nach dem Befestigen der Zapfpistole mittels eines Kranzgreifers an dem Tankeinfüllstutzen wird das Füllrohr in den Tankeinfüllstutzen eingeführt.In a guide tube, a fill tube is axially displaceable brings. After attaching the nozzle using a Wreath gripper on the tank filler neck is the filling pipe in introduced the tank filler neck.
Dadurch daß das Füllrohr in befüllbereiter Stellung der Zapfpistole in den Tankeinfüllstut zen hineinragt wird es ermöglicht, die bisher bewahrte, funk tionssichere Abschaltautomatik bei Kraftstoffrückstau zu ver wenden.Characterized in that the filling pipe in Ready to fill position of the nozzle in the filler neck zen protrudes, it is possible to keep the previously preserved radio tion-safe automatic switch-off in the event of fuel backflow turn.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele nach folgend noch erläutert; dabei zeigen:Advantageous embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is on hand of the embodiments shown in the drawings explained below; show:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Zapfpistole, zu Beginn des Be tankungsvorganges, vor dem Ankoppeln der Zapfpistole an den Tankeinfüllstutzen des Fahrzeugs; FIG. 1 is a section through a nozzle, tankungsvorganges at the beginning of loading, prior to the coupling of the pump nozzle to the fuel filler neck of the vehicle;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Zapfpistole unmittelbar nach dem Andocken; Figure 2 shows a section through a nozzle immediately after docking.
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Zapfpistole in Befüllstellung; Fig. 3 is a section through a filling nozzle in the filling position;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführ ungsform des Kranzgreifers; Fig. 4 is a perspective view of a second embodiment of the ring gripper;
Fig. 5 eine Darstellung eines Füllrohrantriebes und Fig. 5 is an illustration of a filling tube drive and
Fig. 6 eine Darstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Füll kopf versehenen Tankroboters. Fig. 6 is an illustration of a tank robot provided with the filling head according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine robotergeführte, an den Tankeinfüllstutzen 1 formschlüssig ankoppelbare Zapfpistole 2 zum automatisierten Betanken von Fahrzeugen. Die Zapfpistole 2 ist geradlinig und wird im wesentlichen durch drei gleichachsig zueinander angeordnete und axial zueinander verschiebbare Funk tionsteile gebildet. Das erste Funktionsteil ist ein an der Stirnseite eines Führungsrohres 5 gehalterter, zu Beginn des Betankungsvorganges dem freien Ende des Füllrohres 3 axial vor gelagerter, nach Art eines Polypgreifers ausgebildeter und ser vorbetätigbar für sich offen- und schließbarer Krallenkorb 4 (vgl. auch Fig. 2-4). Die Krallen 6 des Krallenkorbes sind mit ihren freien Enden radial ausgerichtet und formentsprechend den Rastvertiefungen 7 am Umfang des Tankeinfüllstutzens 1 angepaßt. Fig. 1 shows a section through a robot-guided form-fitting can be coupled to the filler neck 1 dispensing gun 2 for automated refueling of vehicles. The nozzle 2 is rectilinear and is essentially formed by three coaxially arranged and axially displaceable radio function parts. The first functional part is cf. a supported terter on the end face of a guide tube 5, at the beginning of the fueling operation the free end of the filling pipe 3 axially formed before mounted, in the manner of a Polypgreifers and ser vorbetätigbar itself openable and closable claws basket 4 (. Also FIG. 2 -4). The claws 6 of the claw basket are radially aligned with their free ends and correspondingly adapted to the locking recesses 7 on the circumference of the tank filler neck 1 .
Wie in Fig. 2 dargestellt wird dazu beim Ansetzen des Krallen korbes 4 an den Schwenkdeckel 8 des Tankeinfüllstutzens 1 der Schwenkdeckel 8 mittels seines Öffnungsdaumens 9 zwangsweise entgegen der im Schließsinn wirkenden Federkraft in das Innere des Krallenkorbes 4 hinein in eine achsparallele Offenstellung überführt. Gleichzeitig wird die Zapfpistole 2 durch das Ein greifen der Krallen 6 an den Tankeinfüllstutzen 1 in einer füllbereiten Relativlage am Tankeinfüllstutzen 1 gesichert.As shown in FIG. 2, when the claw basket 4 is attached to the swivel cover 8 of the tank filler neck 1, the swivel cover 8 is forcibly moved into the interior of the claw basket 4 into an axially parallel open position by means of its opening thumb 9 against the spring force acting in the closing direction. At the same time the nozzle 2 through the A 6 engage the claw secured to the filler neck 1 in a füllbereiten relative position on the filler neck. 1
Das zweite Funktionsteil ist das geradlinige, im Führungsrohr 5 mechanisch geführte Füllrohr 3. In das Füllrohr 3 ist eine Kanüle 10 für die pneumatische Erfassung eines Kraftstoffrück staus im Tankeinfüllstutzen 1 integriert. Das Füllrohr 3 weist im vorderen Bereich auf einer mindestens der erforderlichen Einstecktiefe zuzüglich der Länge der unten näher gekenn zeichneten Schiebemuffe 11 entsprechenden Länge einen geringe ren Außendurchmesser als im hinteren mechanisch geführten Be reich auf. Der geringere Außendurchmesser entspricht dem für manuelle Zapfpistolen normierten Außendurchmesser. Dabei ist in der Nähe des Überganges von kleinem zu großem Außendurchmesser des Füllrohres 3 eine fluidisch schaltbare Unterbrechung der Kanüle 10 angeordnet. Auf dem durchmesserkleineren Teil des Füllrohres 3 ist in der Nähe des Überganges von kleinem zu gro ßem Außendurchmesser die die fluidisch schaltbare Unterbrechung der Kanüle 10 betätigende Schiebemuffe 11, als drittes Funk tionsteil angeordnet. Der Außendurchmesser der Schiebemuffe 11 ist größer als die lichte Weite des Tankeinfüllstutzens 1 im Bereich seiner Stirnseite. Sie ist zwischen zwei benachbarten, mechanisch definierten Endpositionen, nämlich einer austritts seitigen und einer zulaufseitigen Endposition hin und her ver schiebbar. Durch Federkraft wird sie in Richtung auf die aus trittsseitige, bei Entnahme der Zapfpistole 2 vom Tankeinfüll stutzen 1 sich selbsttätig einstellende Endposition beauf schlagt. In dieser Position ist die Kanüle 10 fluidisch unter brochen.The second functional part is the rectilinear filling tube 3, which is mechanically guided in the guide tube 5 . In the filling tube 3 , a cannula 10 for the pneumatic detection of a fuel backflow in the tank filler neck 1 is integrated. The filler tube 3 has in the front area at least the required insertion depth plus the length of the sliding sleeve 11 marked below in greater detail corresponding length has a smaller outer diameter than in the rear mechanically guided loading area. The smaller outside diameter corresponds to the outside diameter standardized for manual nozzles. A fluidically switchable interruption of the cannula 10 is arranged in the vicinity of the transition from the small to the large outside diameter of the filling tube 3 . On the smaller-diameter part of the filling tube 3 , the sliding sleeve 11 , which actuates the fluidically switchable interruption of the cannula 10 , is arranged as a third functional part in the vicinity of the transition from small to large outer diameter. The outer diameter of the sliding sleeve 11 is larger than the inside width of the tank filler neck 1 in the region of its end face. It can be pushed back and forth between two adjacent, mechanically defined end positions, namely an outlet-side and an inlet-side end position. By spring force it is in the direction of the out-side, when removing the nozzle 2 from the tank filler 1 automatically adjusts end position Bea suggests. In this position, the cannula 10 is fluidly interrupted.
Fig. 3 zeigt die Schiebemuffe 11 in der zulaufseitigen Endpo sition, die durch Anschlagen der vorderen Stirnseite der Schie bemuffe 11 an die Stirnseite des Tankeinfüllstutzens 1 beim An setzen des Füllrohres 3 selbsttätig entgegen der Federkraft herbeigeführt wird. Dabei ist die Kanüle 10 fluidisch auf Durchgang gesteuert. Fig. 3 shows the sliding sleeve 11 in the upstream Endpo position, the sleeve 11 by striking the front end of the slide sleeve 11 to the front of the tank filler neck 1 when the filling tube 3 is set automatically against the spring force. The cannula 10 is fluidly controlled for passage.
Die schaltbare Unterbrechung der Kanüle 10 durch die Schiebe muffe 11 für die Überwachung eines Kraftstoffrückstaus ist wie in Fig. 3 dargestellt ausgebildet. Die Kanüle 10 ist durch ei nen an der Axialposition der schaltbaren Unterbrechung einge preßten Kugel 13 dauerhaft verschlossen. Durch je eine axial unmittelbar vor und hinter der eingepreßten Kugel 13 angebrach te radiale Bohrung 14 und 15 ist eine fluidische Verbindung nach außen hergestellt. Die das Füllrohr im Bereich der schalt baren Unterbrechung dichtend umgebende Schiebemuffe 11 weist an ihrer Innenwandung eine Aussparung 16 auf. Bei füllbereitem An docken der Zapfpistole 2 an den Tankeinfüllstutzen 1 befindet sich die Schiebemuffe 11 in der zulaufseitigen Endstellung und die Aussparung 16 verbindet die beiden radialen Bohrungen 14 und 15 fluidisch miteinander. Dagegen ist in der ausströmsei tigen Endstellung der Schiebemuffe 11, bei - wie in Fig. 1 - nicht oder nur unvollständig angedockter Zapfpistole 2 wenig stens eine der beiden radialen Bohrungen 14, 15 dichtend von der Innenwandung der Schiebemuffe 11 überdeckt. The switchable interruption of the cannula 10 by the sliding sleeve 11 for monitoring a fuel back pressure is designed as shown in Fig. 3. The cannula 10 is permanently closed by egg nen at the axial position of the switchable interruption pressed ball 13 . By a axially immediately in front and behind the pressed-in ball 13 attached te radial bore 14 and 15 , a fluidic connection is made to the outside. The fill tube in the area of switching cash interruption sealingly surrounding the sliding sleeve 11 has a recess 16 on its inner wall. When ready to fill the nozzle 2 on the tank filler neck 1 , the sliding sleeve 11 is in the inlet end position and the recess 16 fluidly connects the two radial bores 14 and 15 with each other. In contrast, in the outflow-side end position of the sliding sleeve 11 , when - as in Fig. 1 - not or only partially docked nozzle 2 little least one of the two radial bores 14 , 15 sealingly covered by the inner wall of the sliding sleeve 11 .
Ferner ist in die Wandung des Füllrohres 3 und der Schiebemuffe 11 ein von der Kanüle 10 für die Überwachung eines Kraftstoff rückstaus unabhängiger Kanal 12 zum Absaugen von Kraftstoffdäm pfen aus dem Kraftstofftank während des Betankens integriert. Dazu ist die Schiebemuffe 11 annähernd dichtend an die Stirn seite des Tankeinfüllstutzens 1 angelegt.Furthermore, in the wall of the filler pipe 3 and the sliding sleeve 11, a channel 12 for suctioning fuel vapors independent of the cannula 10 for monitoring a fuel back pressure is integrated from the fuel tank during the refueling. For this purpose, the sliding sleeve 11 is approximately sealingly applied to the front side of the tank filler neck 1 .
In der Fig. 4 wird eine zweite Ausführungsform eines Kranz greifers vorgestellt. Der Kranzgreifer besitzt die äußere Kon tur eines Zylinders. An seiner austrittsseitigen Stirnseite sind radial nach innen abragende, im Querschnitt etwa die Form eines gleichseitigen Trapezes aufweisenden Krallen 6 angeformt. Die die Krallen 6 tragenden Greiffinger 29 des Krallenkorbes 4 sind als elastische, axial an das Führungsrohr 5 angesetzte, kreisförmig angeordnete Zungen, die untereinander durch einen Spalt getrennt sind, ausgebildet. In einer besonders einfachen Ausführungsform werden die Greiffinger 29 dadurch gebildet, daß aus dem Führungsrohr 5 die Spalte 19 herausgeschnitten werden. Die Elastizität des Materials und die Länge der Spalte muß er lauben, daß die Greiffinger 29 um mindestens 3 mm aufgespreizt werden, damit der Kranzgreifer an dem in dieser Figur nicht ge zeigten Tankeinfüllstutzen 1 einrasten kann. Um ein Entweichen von Kraftstoffdämpfen durch die Spalte 19 zu verhindern, kann eine Gummimanschette 18 um den Kranzgreifer angeordnet werden.In FIG. 4, a second embodiment of a ring is introduced gripper. The ring gripper has the outer contour of a cylinder. On its exit-side end face, claws 6 projecting radially inwards and having the shape of an equilateral trapezoid in cross section are formed. The gripping fingers 29 of the claw basket 4 , which carry the claws 6, are designed as elastic, axially attached to the guide tube 5 , circularly arranged tongues which are separated from one another by a gap. In a particularly simple embodiment, the gripping fingers 29 are formed in that the gaps 19 are cut out of the guide tube 5 . The elasticity of the material and the length of the column, he must allow that the gripper fingers 29 are spread by at least 3 mm so that the ring gripper can snap into the tank filler neck 1 not shown in this figure. In order to prevent fuel vapors from escaping through the gaps 19 , a rubber sleeve 18 can be arranged around the ring gripper.
Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch das Führungsrohr 5 und das Füllrohr 3 im Bereich von Führungsrollen 28. Die drei Führungsrollen 28 bewirken einerseits eine Lagerung des Füll rohres 3 andererseits verschieben sie, angetrieben durch einen innenliegenden Elektromotor, das Füllrohr 3 zwischen Ruhestel lung und Befüllstellung. Der Außendurchmesser des Füllrohres 3 entspricht dabei den in den Normen für die verschiedenen Kraft stoffsorten (verbleit, unverbleit) vorgeschriebenen Durch messern. Insbesondere bei der Betankung mit bleifreiem Kraft stoff ist darauf zu achten, daß das Füllrohr 3 soweit von den Vorschubzylindern in den Einfüllstutzen 1 eingeschoben wird, daß die in dem Tank angeordnete Bleifreiblende 24 aufstoßen wird. FIG. 5 shows a section through the guide tube 5 and the filling pipe 3 in the area of guide rollers 28. The three guide rollers 28, on the one hand, cause storage of the filling tube 3, on the other hand, they are driven by an internal electric motor, the filling tube 3 between the rest position and filling position. The outer diameter of the filler tube 3 corresponds to the diameters prescribed in the standards for the various types of fuel (leaded, unleaded). Particularly when refueling with unleaded fuel, care must be taken that the fill tube 3 is inserted into the filler neck 1 so far from the feed cylinders that the lead free orifice 24 arranged in the tank will open.
Die Fig. 6 zeigt in einer vereinfachten Darstellung die An bringung der Zapfpistole 2 an einem Roboterarm 27 eines mehr achsigen Industrieroboters. Fig. 6 shows a simplified representation of the delivery of the nozzle 2 on a robot arm 27 of a multi-axis industrial robot.
Claims (9)
- - das Füllrohr (3) ist mit einem radial an den Tankeinfüll stutzen (1) angreifenden, der Sicherung einer füllbereiten Relativlage der Zapfpistole (2) an dem Tankeinfüllstutzen (1) dienenden Kranzgreifer (4) umgeben, der mit an der Stirnseite angeordneten, radial ausgerichteten Krallen (6) versehen ist,
- - das geradlinig ausgebildete Füllrohr (3) ist axialbeweg lich in einem an seinem vorderen Ende den Kranzgreifer (4) tragenden Führungsrohr (5) angeordnet und zwischen zwei Endpositionen, einer Ruhestellung und einer Füllstellung, in Axialrichtung verschiebbar gelagert, wobei der Kranz greifer (4) gegenüber dem in Ruhestellung befindlichen Füllrohr (3) um mindestens das 1,2-fache des Füllrohr durchmessers axial vorgelagert ist und wobei das Füllrohr (3) in Füllstellung dem Kranzgreifer (4) axial vorgelagert ist.
- - The filler pipe ( 3 ) with a radially on the tank filler neck ( 1 ) engaging, securing a ready-to-fill relative position of the nozzle ( 2 ) on the tank filler neck ( 1 ) serving ring gripper ( 4 ), which is arranged at the front, radially aligned claws ( 6 ) is provided,
- - The rectilinear filling tube ( 3 ) is axially movably arranged in a at its front end the ring gripper ( 4 ) carrying guide tube ( 5 ) and between two end positions, a rest position and a filling position, slidably mounted in the axial direction, the ring gripper ( 4th ) relative to the at rest position of the filling tube (3) by at least 1.2 times of the filling tube diameter upstream axially, and wherein the stuffing tube (3) is axially upstream in the filling position the gripper ring (4).
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