DE9112594U1 - Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen - Google Patents
Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei KraftstoffbetankungsanlagenInfo
- Publication number
- DE9112594U1 DE9112594U1 DE9112594U DE9112594U DE9112594U1 DE 9112594 U1 DE9112594 U1 DE 9112594U1 DE 9112594 U DE9112594 U DE 9112594U DE 9112594 U DE9112594 U DE 9112594U DE 9112594 U1 DE9112594 U1 DE 9112594U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- proportional valve
- proportional
- fuel
- arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 36
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- B67D7/04—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes for transferring fuels, lubricants or mixed fuels and lubricants
- B67D7/0476—Vapour recovery systems
- B67D7/0478—Vapour recovery systems constructional features or components
- B67D7/048—Vapour flow control means, e.g. valves, pumps
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei
Kraftstoffbetankungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Beim Betanken von Kraftstoff, insbesondere beim Betanken von Kraftfahrzeugen mit Zapfpistole wird infolge des niedrigen
Dampfdruckes des Kraftstoffes in dem zu betankenden Vorratsbehälter ein Teil des eintretenden Kraftstoffes ver-
j5 dampft und gelangt durch den Kraftstoffeinfüllstutzen in die
Atmosphäre. Dies soll vor allem wegen der krebserzeugenden Eigenschaften der Kohlenwasserstoffgase verhindert werden.
Zu diesem Zweck ist ein Gasrückführungssystem vorgesehen, das zukünftig an allen Zapfstellen eingesetzt werden soll
und mit dem die beim Betanken entstehenden Gase durch eine Leitung zum Kraftstofftank zurückgeführt werden, aus dem der
Kraftstoff zum Betanken entnommen wird. Man geht davon aus, daß der Kraftstoffvolumenstrom in dem zu betankenden Vorratsbehälter
etwa gleicn dem in den Kraftstofftank zurückzuführenden
Gasvolumenstrom ist.
Um diese Vorgabe zu erreichen, wird in der Gasrückführleitung eine Vakuumpumpe zum Absaugen der entstehenden
Dämpfe und außerdem ein Ventil vorgesehen, das im wesent-
„0 . liehen zwei Schwebekörper aufweist, von denen die Lage des
ersten Schwebekörpers proportional zu dem zu betankenden Kraftstoffvolumenstrom einstellbar ist und mit Hilfe einer
Schubstange oder eines Dauermagneten diese Lageänderung des ersten Schwebekörpers auf den zweiten Schwebekörper übertragen
wird, mit dem in der Gasrückführungsleitung der Gasvolumenstrom geregelt wird.
Dabei dient der Kraftstoffvolumenstrom als Regelgröße und
erfolgt die Steuerung des Gasvolumenstroms mechanisch. Derartige mechanische Systeme arbeiten vergleichsweise ungenau
und sind verbesserungsbedürftig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden,
daß die Regelung des Gasvolumenstroms mit höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfolgt.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe durch die Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
!5 Erfindungsgemäß erfolgt die Volumenstromregelung der beim
Betanken entstehenden und abgesaugten Dämpfe durch ein Proportionaldrosselventil, das zwischen der die Dämpfe auffangenden
Leitung und der Vakuumpumpe angeordnet ist. Der Volumenstrom des zu betankenden Kraftstoffs wird gemessen,
vorzugsweise in dem elektronischen Zählwerk der Zapfstelle. Dieses Signal dient als Sollwert. Außerdem wird der rückgeführte
Gasvolumenstrom gemessen, der als Istwert dient. Aus einem Vergleich des Sollwerts mit dem Istwert wird ein
Fehlersignal gebildet, Gas zur Ansteuerung des Propotionalmagneten
verwendet wird.
Zusätzlich kann der atmosphärische Luftdruck gemessen werden und das Ansteuersignal somit abhängig vom atmosphärischen
Luftdruck korrigiert werden. Dadurch wird die Genauigkeit 2Q . der Gasvolumenregelung weiter erhöht, da die Gasrückführung
vom Druckunterschied zwischen dem atmosphärischen Luftdruck und dem Vakuumdruck abhängig ist.
Wie vorstehend erwähnt, soll in vielen Fällen der rückgegc
führte Gasvolumenstrom gleich dem zugeführten Kraftstoffvolumenstrom
sein. Dieses Verhältnis läßt sich aber ändern,
indem das Signal des elektronischen Zählwerks der Zapfstelle entsprechend verändert wird, so daß sich entsprechend höhere
oder geringere Gasvolumenströme einregeln lassen. Ferner kann das Propotionaldrosselventil auch zusätzlich abhängig
von der zu messenden Lufttemperatur eingestellt werden. So kann der Gasvolumenstrom verringert werden wenn bei niedriger
Lufttemperatur weniger Kraftstoff vergast.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird auch der Vorteil
erzielt, daß sowohl Schwankungen im Vakuumbereich des Systems als auch Druckluftschwankungen im atmosphärischen
Bereich erfaßt werden und die Ansteuerung des Proportionaldrosselventils entsprechend korrigiert werden kann. Ein
weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß keine mechanischen Verbindungen zwischen der Kraftstoffleitung und der Gasrückführungsleitung
vorhanden sind, die z.B. dazu Anlaß geben können, daß flüssiger Kraftstoff in die Gasrückführungsleitung
gelangen kann.
Die erfindungsgemäße Bauweise des Proportionaldrosselventils
führt zu einer hohen Regelgenauigkeit. Außerdem ist das Ventil vielseitig und unter erschwerten Außenbedingungen
einsetzbar. Das Ventil weist eine geringe Hysterese der Regelkennlinie auf, um eine zu große Umweltbelastung durch
5 die rückströmenden Kraftstoffdämpfe aus der Erdtankentlüftung
zu vermeiden. Außerdem ist das Ventil bezüglich der hochexplosiven Benzoldämpfe explosionsgeschützt und kann in
Betankungsanlagen (im unteren, nicht feuchtigkeitsgeschützten Bereich) eingebaut werden.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Doppelkolbenanordnung
ergibt sich eine einwandfreie zentrische Führung des Ventilgliedes, so daß auf die beweglichen Teile des Ventils nur
sehr geringe exzentrische Kräfte wirken können. Das erfindungsgemäß ausgebildete Proportionalventil hat daher eine
Kennlinie mit nur geringer Hysterese. Diese Eigenschaft laßt
sich noch durch eine spezielle Dichtung der Kolben im Ventilgehäuse sowie durch eine reibungsarme Ausgestaltung
der Führungsflächen der Dichtung verbessern.
Die im Bereich der Durchtrittsöffnung und der Verbindungsstange
vorgesehen Drossel, die vorzugsweise von dem Ringspalt zwischen der Verbindungsstange und der Innenwand der
Durchtrittsöffnung gebildet wird, begrenzt auch bei maximaler Öffnung des Ventils den Strömungsdurchsatz, wodurch zum
IQ Beispiel bei Einsatz in einer Kraftstofftankanlage ein
Schutz gegen eine zu starke Umweltbelastung durch die Tankentlüftung sichergestellt wird.
Die Doppelkolbenanordnung eignet sich dazu, über ein Kraftübertragungsglied
z.B. in Form eines Stößels mit einem auswechselbar angeordneten Antrieb verbunden zu werden, so daß
der Antrieb wahlweise als elektromagnetischer oder mechanischer oder fluidtechnischer Antrieb ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise sind das Ventilgehäuse und der Antrieb durch einen Zwischenkörper räumlich voneinander getrennt. Dieser
Zwischenkörper wirkt als thermische Isolierung zwischen dem Antrieb und dem eigentlichen Ventil.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Proportionalventil ist
besonders geeignet für einen Einsatz in Kraftstofftankanlagen,
bei denen es zum Rückführen von im Fahrzeugtank beim Betanken entstehenden Kraftstoffdämpfen dient. Hierdurch
ist es möglich, die hochgradig krebserregenden Benzoldämpfe für die Umwelt unschädlich zu machen und sie als
. Sekundärrohstoff wiederzuverwenden. Das Proportionsalventil
wird sowohl den an den Explosionsschutz zu stellenden hohen Anforderungen wie auch den schwierigen Einsatzbedingungen in
Betankungsanlagen gerecht.
oc Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gasrückführ-
systems in einer Kraftstoffbetankungsanlage;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Proportionalventil mit einem explosionsgeschützten Elektromagneten;
Fig. 3 eine Seitenansicht auf den unteren Teil des Ventilgehäuses des Proportionalventils nach
Fig. 1;
Fig. 4 die Durchsatzkennlinie des Proportionalventils;
Fig. 5 die Magnetkraftkennlinie des Proportionalventils;
In Fig. 1 wird aus einem Erdtank 1 über eine Zapfstelle 2 mit nicht dargestellter Kraftstoffpumpe und elektronischem
Zählwerk 3 Kraftstoff durch eine Kraftstoffleitung 4 in einen zu betankenden Vorratsbehälter 5 gepumpt. Dabei entstehen
im Vorratsbehälter 5 Kraftstoffdämpfe, nämlich Kohlenwasserstoffgase,
die über eine Gasrückführungsleitung 6 zum Erdtank 1 zurückgeführt werden. In dieser Leitung 6 sind
ein Proportionaldrosselventil 10, ein Gasstromvolumen-Meßwertaufnehmer 11 und eine Vakuumpume 12 angeordnet.
Bei Betankungsanlagen für Kraftfahrzeuge mit bleifreien Kraftstoffen sind die Leitungen 4, 6 als koaxiale Schläuche
ausgebildet, die über die Zapfpistole in den Einfüllstutzen des Vorratsbehälters 5 eintreten, wobei die äußere Leitung
vom Kraftstoff durchflossen wird und die Gase durch die
gO . innere Leitung 6 abgeführt werden.
Das Proportionaldrosselventil 10 ist an einen Regelverstärker 15 bzw. eine Elektroniksteuerung angeschlossen. Das
elektronische Zählwerk 3 liefert elektrische Impulse, deren Frequenz vom Kraftstoffvolumenstrom abhängig ist. Dieses
Signal wird als Sollwert über die Leitung 16 dem Regelver-
stärker 15 zugeführt. Der in der Leitung 6 zurückgeführte Gasvolumenstrom wird in dem Meßwertaufnehmer 11 gemessen,
dessen Ausgangssignal als Istwert über die Leitung 17 zum Regelverstärker 15 gelangt. In dem Regelverstärker 15 wird
aus dem Sollwert und dem Istwert die Regelabweichung gebildet, die als Ansteuersignal für das Proportionaldrosselventil
dient. Somit wird der zurückgeführte Gasvolumenstrom geregelt und kann auf ein bestimmtes Verhältnis zwischen
Volumenstrom des Kraftstoffs und Volumenstrom der Gase IQ eingestellt werden. Diese Verhältnis kann 1:1 betragen,
jedoch auch hiervon abweichen, indem im Regelverstärker der Sollwert mit einem willkürlich einzustellenden Multiplikationsfaktor
verändert wird.
Außerdem können zur Ansteuerung des Ventils 10 weitere Parameter bzw. Störgrößen berücksichtigt werden, z.B. der
atmosphärische Luftdruck, der in einem Luftdruckmesser 18 gemessen und dem Regelverstärker 15 als Korrekturwert für
die Regelabweichung über eine Leitung 19 zugeführt wird.
Steigt beispielsweise der atmosphärische Luftdruck, so erhöht sich der Druckunterschied zwischen dem Luftdruck und
dem Vakuumdruck in der Leitung 6 bzw. dem Tank 1 und entsprechend wird das Ventil 10 stärker gedrosselt, um den
Volumenstrom zu verringern. Bei niedriger Außentemperatur wird weniger Kraftstoff verdampft, so daß auch in diesem
Fall das Ventil 10 stärker angedrosselt werden kann, um der Außentemperatur Rechnung zu tragen. Zusätzlich kann auch der
Druck im Vakuumsystem erfaßt und als Störgröße dem Regler zugeführt werden.
Der Meßwertaufnehmer 11 kann durch nicht dargestellte Drucksensoren
ersetzt werden, von denen jeweils ein Sensor am Einlaß und am Auslaß des Proportionaldrosselventils 10 angeordnet
sind. Damit wird der Druckunterschied der Drossel-
OC stelle des Ventils gemessen und aus dem Druckunterschied
läßt sich in Verbindung mit dem Drosselquerschnitt der Istwert für den Gasvolumenstrom berechnen.
Das in der Figur 2 gezeigte Proportionalventil besitzt ein Ventilgehäuse 1 mit einer Eintrittsöffnung 2 und einer
Austrittsöffnung 3 in Form seitlich beabstandeter Bohrungen, die durch eine senkrecht dazu verlaufende Durchtrittsöffnung
4 mit regelbarem Durchflußquerschnitt verbunden sind. Die Eintritts- und Austrittsöffnung 2, 3 sind
IQ im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mit einem
Anschlußgewinde versehen, können jedoch auch für andere Anschlußmöglichkeiten, wie Schnellsteckkupplungen oder dgl.
ausgeführt sein.
An der Unterseite der Durchtrittsöffnung 4 ist die Bohrungswand der Eintrittsöffnung 2 abgeflacht, um einen die Durchtrittsöffnung
4 umgebenden Ventilsitz 37 zu bilden (vgl. auch Fig. 2). Konzentrisch zur Durchtrittsöffnung 4 sind
zwei zylindrische Bohrungen 6 und 7 angeordnet, deren gemeinsame Achse auf den Achsen der die Eintrittsöffnungen 2
und 3 bildenden Bohrungen senkrecht steht und die auf gegenüberliegenden Seiten der Durchtrittsöffnung 4 angeordnet
sind. Am äußeren Ende der jeweiligen Bohrung 6, 7 befindet sich je eine ringförmige Ausnehmung 8, 9, in der jeweils ein
Dichtelement 10 eingesetzt ist. Jedes der Dichtelemente 10 ist mit zwei Dichtkanten ausgestattet. In den ringförmigen
Keil zwischen den beiden Dichtkanten ist zur Verringerung der Reibung ein Gleitmittel ortsunveränderlich eingefügt.
In den beiden Bohrungen 6, 7 ist eine Doppelkolbenanordnung in Form eines unteren Kolbens 11 und eines oberen Kolbens
gleitend angeordnet, die durch eine Verbindungsstange 12
miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstange 12 ist beispielsweise durch eine Klebverbindung an den Kolben
gc befestigt.
Die beiden Kolben 11, 13 sind durch die Dichtungen 10 in ihren Bohrungen 6, 7 strömungmitteldicht geführt. Der untere
Kolben 11 erstreckt sich durch das Ventilgehäuse 1 hindurch ins Freie, so daß seine (in Fig. 1) untere Stirnseite der
Atmosphäre ausgesetzt ist.
Die entgegengesetzte Stirnseite des Kolbens 11 ist mit einer ringförmigen Ventildichtung 5 versehen, die mit dem Ventilsitz
37 zusammenwirkt. Die Ventildichtung 5 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Kunststoff-Dichtring,
der mittels einer metallischen Scheibe an der zugehörigen Stirnseite des Kolbens 11 befestigt ist. Das
Ventilgehäuse 1 besteht aus einem härteren Material als der elastische Dichtring der Ventildichtung 5, so daß die Ventildichtung
5 mit dem am Ventilgehäuse 1 gebildeten Ventilsitz 37 zum Verschließen der Durchtrittsöffnung 4 optimal
zusammenwirken kann.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist die Verbindungsstange 12 in ihrem an den Kolben 11 angrenzenden Bereich mit einer konusförmigen
Dichtfläche versehen, die mit einer entsprechend konisch ausgebildeten Dichtfläche im unteren Teil der Durchtrittsöffnung
4 zusammenwirkt. Wenn die von den Kolben 11, 13 gebildete Doppelkolbenanordnung aus der in Fig. 1 gezeigten
Öffnungsstellung nach oben in ihre Schließstellung bewegt wird, wird die Durchtrittsöffnung 4 einerseits durch
die Anlage der Dichtung 5 am Ventilsitz 37 und andererseits durch Anlage der Dichtflächen der Verbindungsstange 12 und
der Durchtrittsöffnung verschlossen. Durch die in Reihe · geschaltete zweifache Abdichtung ergibt sich somit eine hohe
Sicherheit hinsichtlich der Schließwirkung des Proportionalventils .
Zwischen der Verbindungsstange 12 und der die Verbindungsstange umgebenden Wand der Durchtrittsöffnung 4 ist ein
Ringspalt vorgesehen, durch den bei geöffnetem Ventil das zu
regelnde Fluid von der Eintrittsöffnung 2 in die Austrittsöffnung 3 strömt. Dieser Ringspalt wird mit hoher Genauigkeit
so bemessen, daß er in der maximalen Öffnungsstellung der Doppelkolbenanordnung 11, 13 eine Drossel bildet, die
den Durchsatz des Fluids begrenzt.
Die als Kolbenführung dienenden Bohrungen 6, 7 sind zur Reibungsverringerung
und zur Erhöhung der Lebensdauer des Proportionalventils mit einem reibungsmindernden Oberflächenschutz,
z.B. einer chemischen Vernickelung ausgestattet.
Stattdessen kann in die Bohrung 6, 7 je eine hülsenförmige reibungsarme Kolbenführung eingesetzt sein. Zusätzlich
können auch die Führungsflächen der beiden Kolben 11, 13 einer reibungsmindernden Oberflächenbehandlung unterzogen
werden; so können sie z.B. eine chemische Vernickelung mit eingelagertem Polytretafluorethylen (PTFE) aufweisen. Durch
diese die Reibung der beweglichen Ventilteile mindernden Maßnahmen ergibt sich eine geringe Hysterese in der Regelkennlinie
des Proportionalventils.
Der obere Kolben 13 erstreckt sich durch das Ventilgehäuse hindurch nach oben in das Innere eines Zwischenkörpers 16,
der am Ventilgehäuse angebracht ist. Das Innere des Zwischenkörpers 16 ist übel: Öffnungen 16a mit der Atmosphäre
verbunden, so daß die außerhalb des Ventilgehäuses 1 liegende Stirnseite des oberen Kolbens 13, wie die untere
Stirnseite des unteren Kolbens 11, Atmosphärendruck ausgesetzt ist. An seiner entgegengesetzten Stirnseite ist der
obere Kolben 13 dem Druck in der Austrittsöffnung 3 aus-
gQ ■ gesetzt. Die beiden zylindrisch ausgebildeten Kolben 11,
haben den gleichen Durchmesser, so daß ihre mit Strömungsmitteldruck beaufschlagten Stirnseiten denselben Flächeninhalt
haben.
O5 Die Doppelkolbenanordnung wird durch ein Rückstellelement in
Form einer Feder 15 in Schließrichtung vorgespannt. Die
Feder 15 besteht vorzugsweise aus einer Tellerfeder oder Schraubenfeder aus rostfreiem Stahl, die einerseits an der
Oberseite des Ventilgehäuses 1 abgestützt ist und andererseits an einem Ringbund 14 des Kolbens 13 angreift, wobei
der Zwischenkörper 6 zur Führung und Zentrierung der Feder 15 dient.
Zum Verschieben der Doppelkolbenanordnung ist an der Oberseite des Zwischenkörpers 16 ein Antrieb lösbar angebracht,
der über ein Kraftübertragungsglied 18 in Form eines Stößels mit minimalen exzentrischen Kräften auf die Oberseite des
Kolbens 13 einwirkt.
Der in Fig. 2 gezeigte Elektromagnet 17 besitzt einen Anker 19 und eine Spule 24, die zum Schutz gegen äußere Einflüsse
in einem Magnetgehäuse 22 mit einem Gehäusedeckel 23 untergebracht sind. Die Spule 22 wird hierbei im Magnetgehäuse
durch den Gehäusedeckel 23 mit Hilfe eines Distanzstückes gehalten. Um auch im Magnetteil des Proportionalventils eine
möglichst geringe Reibung zu erzielen, sind der Stößel 18 und der Anker 19 jeweils in einer Gleitführung 20 bzw. 21
geführt. An das Magnetgehäuse 22 ist zur elektrischen Verbindung des Elektromagneten ein Sicherheitsklemmenkasten
mit einer entsprechenden Sicherheitskabeleinführung 27 angebracht.
Zur Erläuterung der Betriebsweise sei angenommen, daß der Elektromagnet 17 stromlos ist, so daß die Doppelkolbenanordnung
11, 13 durch die Feder 15 in ihre Schließstellung ge- · drückt wird. In der Schließstellung verschließt der als
Regelkolben bzw. Verschlußglied dienende untere Kolben 11 die Durchtrittsöffnung 4 über die in Reihe geschaltete
doppelte Abdichtung, die einerseits durch Anlage der Dichtung 5 am Ventilsitz 37 und andererseits durch gegenseitige
Anlage der konischen Dichtflächen der Verbindungsstange 12 und der Durchtrittsöffnung 4 gebildet wird. Wird
nun an den Elektromagneten 17 ein Stromsignal angelegt, so verschiebt der Anker 19 über den Stößel 18 die Doppelkolbenanordnung
11, 13 nach unten in eine Öffnungsstellung (Fig. 2), wobei der Öffnungshub des Kolbens 11 und damit der
Durchsatz des durch die Durchtrittsöffnung 4 strömenden Fluids proportional zur Stromstärke des Regelsignals
veränderlich ist.
Fig. 4 zeigt ein Durchsatzregel-Diagramm, in dem der Durchsatz über der elektrischen Stromstärke des Elektromagneten
bzw. über dem Ventilhub der Doppelkolbenanordnung aufgetragen ist. Hierbei stellt die Kurve a den Volumendurchsatz
in Abhängigkeit vom Eingangsstrom und die Kurve b den Volumendurchsatz in Abhängigkeit vom Ventilhub. Durch eine
Änderung der Durchtrittsöffnung 4 und/oder der Form der Verbindungsstange 12 kann die Durchsatzregelkennlinie
bestimmten Erfordernissen angepaßt werden.
Fig. 5 zeigt eine mögliche Magnetkraftkennlinie des Elektromagneten
in Abhängigkeit vom Ventilhub und der Stromstärke bei konstanter Spannungsversorgung.
Da ferner der Ringspalt zwischen der Durchtrittsöffnung 4
und der Verbindungsstan-ge 12 als Drossel ausgebildet ist,
ist selbst bei maximal geöffnetem Ventil die durch das Ventil fließende Fluidmenge auf einen vorgegebenen Wert,
z.B. 40 l/min beschränkbar.
Claims (24)
1. Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasser-stoffen
5
bei Kraftstoffbetankungsanlagen mit einem in einer Gasrückführungsleitung angeordneten Ventil, das abhängig vom
Volumenstrom des zu betankenden Kraftstoffs den zu einem Tank mittels einer Vakuumpumpe rückströmenden Gasvolumenstrom
regelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Proportionaldrosselventil (10) ist, das von einem Fehlersignal
ansteuerbar ist, das aus einem den Sollwert für den Volumenstrom des Kraftstoffs und einem den Gasvolumenstrom
messenden Istwert gebildet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sollwert ein von dem elektronischen Zählwerk (3) der Betankungsanlage geliefertes Signal ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 20
gekennzeichnet, daß in der Gasrückführungsleitung (6) ein Gasvolumenstrom-Meßwertaufnehmer (11) am Austritt des
Proportionalventils (10) angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-25
zeichnet, daß der Meßwertaufnehmer (11) in einem Verbindungskanal zwischen dem Proportionalventil (10) und
der Vakuumpumpe (12) oder zwischen der Zapfpistole und dem Proportionalventil angeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Verhältnisses zwischen dem Kraftstoffvolumenstrom und dem Gasvolumenstrom
ein Korrekturfaktor für den Sollwert einstellbar ist.
35
35
^
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuersignal für das Proportionaldrosselventil
(10) abhängig vom atmosphärischen Luftdruck und/oder vom Vakuumdruck korrigiert wird.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuersignal für das Proportionaldrosselventil (10) abhängig von der Lufttemperatur
korrigiert wird.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß stromauf und stromab der Drosselstelle des Proportionalventils (10) ein Druckaufnehmer
angeordnet ist und aus dem Druckunterschied und dem Drosselquerschnitt des Ventils der Gasvolumenstrom entsprechend
dem Istwert berechnet wird.
9. Proportionalventil mit einem Ventilgehäuse, das einen eine Eintrittsöffnung mit einer Austrittsöffnung verbindenden
Strömungsweg enthält, und einem Ventilglied, das einer im Strömungsweg vorgesehenen Durchtrittsöffnung zugeordnet
ist und durch einen steuerbaren Antrieb entgegen der Wirkung eines Rückstellgliedes zum regelbaren Öffnen und
Schließen der Durchtrittsöffnung verstellbar ist, insbesondere
in Verbindung mit der Anordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied als
linear verschiebbare Doppelkolbenanordnung mit zwei Kolben (11, 13) ausgebildet ist, die in zueinander fluchtenden Bohrungen
(6, 7) des Ventilgehäuses (1) gleitend geführt sind
2Q und durch eine die Durchtrittsöffnung (4) durchdringende
Verbindungsstange (12) miteinander verbunden sind, wobei der Strömungsweg im Bereich der Durchtrittsöffnung (4) und der
Verbindungsstange (12) als den maximalen Strömungsdurchsatz begrenzende Drossel ausgebildet ist.
10. Proportionalventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkolbenanordnung über ein
Kraftübertragungsglied (18) mit dem auswechselbar angeordneten elektromagnetischen Antrieb verbunden ist.
11. Proportionalventil nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) und der Antrieb durch einen Zwischenkörper (16) räumlich voneinander getrennt
sind, der die Antriebsverbindung zwischen dem Kraft- IQ übertragungsglied (18) und der Doppelkolbenanordnung (11,
13) enthält und an dem der Antrieb lösbar angebracht ist.
12. Proportionalventil nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper (16) mit
Öffnungen (16a) versehen ist, die das Innere des Zwischenkörpers (16) mit der Atmosphäre verbinden.
13. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben (11, 13)
auf ihren voneinander abgewandten Stirnseiten der Atmosphäre
und auf ihren einander zugewandten Stirnseiten dem zu regelnden Fluid ausgesetzt sind.
14. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
5 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zylindrisch ausgebildeten Kolben (11, 13) den gleichen Durchmesser
haben, so daß ihre fluidbeaufschlagten Flächen die gleiche
Größe haben.
· 15. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Kolben (11,
13) bezüglich seiner Bohrung (6, 7) durch eine elastische oder mit Gleitmittel versehene Dichtung (10) abgedichtet
ist.
16. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkolbenanordnung
(11, 13) durch die Rückstellkraft in Schließrichtung und den Antrieb in Öffnungsrichtung bewegbar ist, wobei der vom
Antrieb entfernte Kolben (11) als Verschlußglied zum regelbaren Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnung (4)
ausgebildet ist.
17. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch
eine Feder (15) erzeugt wird, die am Ventilgehäuse (1) abgestützt ist und an einem Ringbund (14) des dem Antrieb
zugewandten Kolbens (13) angreift.
18. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und Austrittsöffnung
(2, 3) als seitlich zueinander versetzte Bohrungen ausgebildet sind, deren Achsen auf der Längsachse
der Kolbenanordnung (11, 13) senkrecht stehen und die durch die Durchtrittsöffnung (4) miteinander verbunden sind.
19. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß einer (11) der beiden Kolben (11, 13) an seiner der "Durchtrittsöffnung (4) zuge-wandten
Stirnseite mit einer Ventildichtung (5) versehen ist, die mit einem die Durchtrittsöffnung (4) umgebenden Ventilsitz
(37) zusammenwirkt.
20. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange (12)
und die Durchtrittsöffnung (4) jeweils mit einer Dichtfläche versehen sind, die in der Schließstellung der Doppelkolbenanordnung
(11, 13) zum Schließen der Durchtrittsöffnung (4) dichtend aneinander anliegen.
21. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) einteilig ausgebildet ist.
22. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) aus einem harten Material besteht.
23. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen des
Ventilgehäuses (1) und/oder der Doppelkolbenanordnung (11, 13) mit einem reibungsarmen Oberflächenschutz versehen sind.
24. Proportionalventil nach einem der Ansprüche 9 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (2) mit dem die Kraftstoffdämpfe führenden Inneren (6) der Kraftstoffleitung
und die Austrittsöffnung (3) mit dem Kraftstofftank (1) verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9112594U DE9112594U1 (de) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4131976A DE4131976A1 (de) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Anordnung zum rueckfuehren von kohlenwasserstoffen bei kraftstoffbetankungsanlagen |
DE9112594U DE9112594U1 (de) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9112594U1 true DE9112594U1 (de) | 1992-02-20 |
Family
ID=25907711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9112594U Expired - Lifetime DE9112594U1 (de) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9112594U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4218029A1 (de) * | 1991-02-03 | 1993-12-16 | Fritz Curtius | Verfahren zur Kontrolle der Emissionen, die bei einem Umfüllen von Flüssigkeiten mit Gasrückführung entstehen |
EP0595655A1 (de) * | 1992-10-29 | 1994-05-04 | Gilbarco Inc. | Vorrichtung zur Rückgewinnung von Dämpfen |
EP0763788A2 (de) * | 1995-08-15 | 1997-03-19 | Dresser Industries Inc. | Steuerungsvorrichtung und Methode für Fluide |
-
1991
- 1991-09-25 DE DE9112594U patent/DE9112594U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4218029A1 (de) * | 1991-02-03 | 1993-12-16 | Fritz Curtius | Verfahren zur Kontrolle der Emissionen, die bei einem Umfüllen von Flüssigkeiten mit Gasrückführung entstehen |
EP0595655A1 (de) * | 1992-10-29 | 1994-05-04 | Gilbarco Inc. | Vorrichtung zur Rückgewinnung von Dämpfen |
EP0763788A2 (de) * | 1995-08-15 | 1997-03-19 | Dresser Industries Inc. | Steuerungsvorrichtung und Methode für Fluide |
EP0763788A3 (de) * | 1995-08-15 | 1997-09-10 | Dresser Ind | Steuerungsvorrichtung und Methode für Fluide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0534487B1 (de) | Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen | |
DE602005000662T2 (de) | Einspritzventil einer Brennkraftmaschine | |
EP0519507B1 (de) | Ventilanordnung, insbesondere zum Rückführen von Kraftstoffdämpfen | |
EP1382907A1 (de) | Vorrichtung zum Regeln des Gasstromes zu einem Brenner | |
DE29706688U1 (de) | Linearventil | |
DE2450465A1 (de) | Rueckstromsicherung | |
DE3003869C2 (de) | Saug- und Druckventilanordnung | |
DE2840687A1 (de) | Einrichtung zur regelung des foerderstroms und zur begrenzung des foerderdrucks einer verstellbaren pumpe. | |
DE9112594U1 (de) | Anordnung zum Rückführen von Kohlenwasserstoffen bei Kraftstoffbetankungsanlagen | |
DE10064357B4 (de) | Ventil, insbesondere Magnetventil | |
EP2428485A1 (de) | Zapfventil | |
DE1943020C3 (de) | Feindruckgeber | |
DE9107562U1 (de) | Proportionalventil | |
WO2016198453A1 (de) | Volumenstromgeregeltes sitzventil | |
DE2723182A1 (de) | Ventil zum steuern bzw. regeln der stroemung einer fluessigkeit in einer leitung | |
DE4203620C2 (de) | Ventilanordnung zum Rückführen von Kraftstoffdämpfen | |
DE4022395C2 (de) | Proportionalmagnetventil und Verfahren zur Montage eines solchen Proportionalmagnetventiles | |
DE3146535A1 (de) | "steuerungsvorrichtung fuer einen verdichter" | |
DE9108326U1 (de) | Drosselventil zur Regelung abgezweigter Flüssigkeiten | |
DE941655C (de) | Einrichtung zum Betanken zweier voneinander unabhaengiger Systeme mittels einer Pumpe | |
DE9106982U1 (de) | Steuervorrichtung zum Steuern eines Sekundärstroms, abhängig von einem Primärstrom | |
DE2904144A1 (de) | Durchflussmesser fuer stroemungsfaehige medien | |
DE3036511A1 (de) | Ventil | |
DE3001680A1 (de) | Stromregeleinrichtung fuer eine pumpe | |
DE2450942B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Ableiten von Gasen |