Überwachungseinrichtung für die Kraftstoffdampfrückführung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Gasrückführung für Kraftstoffsäuten mit einer Leitung, die einerseits mit einer Zapfpistole, andererseits mit einem Tank in Verbindung steht und in der eine Pumpe angeordnet ist, wobei die Zapfpistole einen Saugrüssel aufweist, der über die Leitung mit dem Tank verbunden ist.

[0002] Kraftstofftanksäulen sind an Orten aufgestellt, an denen Fahrzeuge Kraftstoff aufnehmen können, sogenannten Tankstellen. Dabei wird der in korrosionssicheren Tanks unterirdisch gelagerte Kraftstoff durch in der Regel elektrisch betriebene Pumpen zu den Kraftstofftanksäulen gefördert. Von dort wird der Kraftstoff über Durchflussmeßeinrichtungen und einen Zapfschlauch in die Zapfpistole gedrückt. Zwischen dem Kraftstofftank und der oberirdischen Atmosphäre erfolgt dabei ein Druckausgleich.

[0003] Seit dem 01. Januar 1993 sind in Deutschland für neu eingerichtete Tankstellen bei der Fahrzeugbetankung Anlagen zur Rückführung gesundheitsgefährdender Kraftstoffdämpfe (Gasrückführung) vorgeschrieben. Für bestehende Tankstellen gelten je nach Kraftstoffumsatz Übergangsfristen von drei bis fünf Jahren. Bei der Gasrückführung, mit der der Austritt der gesundheitsschädlichen Gase (vor allem Benzol in bleifreiem Benzin) bei der Fahrzeugbetankung verhindert werden soll, ist die Zapfpistole mit einer Saugleitung zur Gasrückführung vom Fahrzeugtank in den unterirdischen Vorratstank verbunden. Das Absaugen der Gase erfolgt über eine Pumpe oder, nach gasdichtem Abschluss der Saugleitung am Tankstutzen mit einer Gummimanschette, mittels Druckausgleich. Die abgesaugten Gase werden in der Regel in den Vorratsbehälter zurückgeleitet und kondensieren dort aufgrund der geringen Temperaturen im Vorratsbehälter aus. Mit Hilfe der Gasrückführungsanlagen können etwa 70 % der flüchtigen Kraftstoffanteile zurückgehalten werden.

[0004] Bei den bekannten Gasrückführungsanlagen an Kraftstofftanksäulen tritt häufig das Problem auf, dass es zu Ausfällen der Anlagen kommt. In diesen Fällen werden die gesundheitsgefährdenden Gase nicht in den Vorratsbehälter zurückgeführt, sondern sie verflüchtigen sich in die Atmosphäre. Der eigentlich mit Hilfe der Gasrückführungen erwünschte Effekt des Gesundheits- bzw. Umweltschutzes tritt nicht ein; vielmehr tritt in diesem Fall unvermindert viel Gas wie bei einer Kraftstofftanksäule ohne Gasrückführungsanlage aus. Da die austretenden Gase nicht sichtbar sind, ist weder für den Benutzer der Kraftstofftanksäule noch für das Tankstellenpersonal der Ausfall erkennbar. Eine Funktionsüberprüfung der Gasrückführungsanlage an Kraftstofftanksäulen ist nur mit großem Aufwand durchführbar.

[0005] Eine Überwachung für Kraftstofftanksäulen der eingangs genannten Art ist aus WO 97 06095 A bekannt. Die Überwachung weist eine Zapfpistole auf. Die Zapfpistole steht über eine Leitung mit einem Tank in Verbindung. In der Leitung ist eine Pumpe angeordnet. Bei der bekannten Überwachung ist auch eine Vorrichtung zur Überwachung der Gasrückführung vorgesehen. Ein Saugrüssel ist bei der bekannten Vorrichtung in Verbindung mit der Zapfpistole nicht beschrieben.

[0006] Aus der Executive Order G-70-154-AA der California Environmental Protection Agency vom 10. Juni 1997 ist ein Dampfrückführungssystem bekannt, bei dem während der Befüllung eines Autotanks mit Treibstoff durch eine Zapfpistole entweichende Dämpfe über eine zusätzliche Leitung in der Zapfpistole abgesaugt werden. Die Absaugung erfolgt über eine in der Zapfsäule angeordnete Pumpe. Die abgesaugten Dämpfe werden über Leitungen in ein unterirdisches Tanksystem geführt. Das System kann mit einer elektronischen Überwachung ausgerüstet sein, die sicherstellt, dass kein Treibstoff abgegeben wird, wenn das System nicht ordnungsgemäß arbeitet. Auf einem Display der Tanksäule wird ein Fehlercode ausgegeben, welcher das aufgetretene Problem identifiziert.

[0007] Aus der US 5 355 915 ist eine Kraftstoffabgabevorrichtung mit Rückgewinnung von Kraftstoffdämpfen bekannt. Dabei ist in der Zapfpistole eine Leitung zum Absaugen entweichender Kraftstoffdämpfe angeordnet. Die Absaugung erfolgt über eine Pumpe, welche die Dämpfe in einen unterirdischen Tank fördert, wo diese kondensieren. Eine in der Zapfsäule integrierte Steuerungseinrichtung vergleicht den Zustand der Kraftstoffpumpe mit dem der Dampfpumpe und sperrt den Betrieb der Abgabevorrichtung, wenn die beiden Signale für eine Zeitdauer nicht übereinstimmen, die eine vorgegebene Schwelle überschreitet. Die Zustandsüberwachung der Dampfpumpe erfolgt durch kontinuierliche Messung des elektrischen Stroms, der den Dampfpumpenmotor antreibt. Ein in die Absaugleitung integriertes Ventil, welches über die Steuerungseinrichtung betätigt wird, verhindert, dass überschwappender Treibstoff in die Absaugleitung eindringen kann. Weiterhin verhindert das Ventil auch das Entweichen von Dampf infolge von Rückdruck in dem System, wenn die Dampfrückgewinnungspumpe inaktiv ist.

[0008] Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist zum Beispiel aus der Executive Order G-70-154-AA der California Environmental Protection Agency vom 10 Juni 1997 bekannt.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung für Kraftstofftanksäulen zu schaffen, bei der ein Ausfall sowohl für die Benutzer der Kraftstofftanksäulen als auch das Tankstellenpersonal unmittelbar erkennbar ist, ein einfacher und zugleich zuverlässiger modulartiger Aufbau realisiert ist und bei einer Funktionsstörung Fehlermeldungen angezeigt werden, wodurch die Instandsetzung vereinfacht ist. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Überwachungselektronik für die Funktionsüberprüfung der Gasführungsanlage mit Eingängen und Ausgängen beinhaltet, die ein Display aufweist und dass an einen Eingang eine Gasmesssonde angeschlossen ist.

[0010] Mit der Erfindung ist eine Überwachung für Gasrückführungsanlagen an Kraftstofftanksäulen geschaffen, bei der ein möglicher Ausfall der Gasrückführung aufgrund der ständigen Überwachung unmittelbar sichtbar ist. Sowohl die Benutzer der Kraftstofftanksäulen als auch das Tankstellenpersonal ist dadurch gewarnt. Durch die Überwachungsvorrichtung kann eine automatische Abschaltung der Kraftstofftanksäule erfolgen, um eine Gesundheits- bzw. Umweltgefährdung zu vermeiden. Die Überwachungselektronik gewährleistet einen einfachen und zugleich zuverlässigen, modulartigen Aufbau der Vorrichtung. Mit Hilfe des Displays können bei einer Funktionsstörung Fehlermeldungen angezeigt werden, wodurch die Instandsetzung vereinfacht wird. Auch ist die Wartung mit Hilfe der im Display anzeigbaren Meldungen vereinfacht.

[0011] In Weiterbildung der Erfindung ist ein Magnetventil an die Überwachungselektronik angeschlossen. Hierdurch kann die Überwachungselektronik zuverlässig und schnell im Falle einer Funktionsstörung des Magnetventils reagieren.

[0012] Vorteilhaft sind an Ausgängen der Überwachungselektronik Kontrolleuchten und/oder akustische Melder angeschlossen. Mit Hilfe der Kontrolleuchten und/oder akustischen Melder ist sowohl die Funktionsbereitschaft als auch eine Funktionsstörung sowohl für die Benutzer der Tankanlage als auch für das Tankstellenpersonal problemlos und weithin sichtbar bzw. hörbar.
Andere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

die schematische Darstellung einer Kraftstofftanksäule,

Fig. 2

einen Blockschaltplan der Überwachungsvorrichtung der Gasrückführung und

Fig. 3

die Darstellung der Arbeitsweise der Überwachungsvorrichtung anhand eines Flussdiagramms.

[0013] Die als Ausführungsbeispiel gewählte Kraftstofftanksäule 1 ist in einer Tankstelle angeordnet und mit einer Gasrückführungsanlage (GRFA) ausgestattet. Sie steht über eine Kraftstoffleitung 2 mit einem korrosionssicheren Vorratstank 3 in Verbindung.
In dem Vorratstank 3 ist der Kraftstoff gekühlt gelagert. In der Leitung 2 ist eine Pumpe 4 angeordnet, die den Kraftstoff aus dem Vorratstank 3 in Richtung der Kraftstofftanksäule 1 fördert In der Kraftstofftanksäule 1 ist eine Durchflussmesseinrichtung 5 vorgesehen, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um einen Kolbenmesser handelt. Im Anschluss an die Durchflussmesseinrichtung 5 ist an die Kraftstoffleitung 2 ein Zapfschlauch 6 angeschlossen, der in einer Zapfpistole 7 endet.

[0014] Die Gasrückführungsanlage (GRFA) verbindet die Zapfpistole 7 mit dem Tank 3. Hierzu weist die Zapfpistole 7 einen Saugrüssel 8 auf, der über einen Gasrückführungsschlauch 9 mit der Tanksäule 1 verbunden ist. Im Bereich der Tanksäule 1 ist der Schlauch 9 an eine Leitung 10 zur Gasrückführung angeschlossen. In der Leitung 10 ist eine Pumpe 11, die im Ausführungsbeispiel als Vakuumpumpe ausgebildet ist, angeordnet. Die Leitung 10 endet im Vorratstank 3. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann das aufgefangene Gas auch in einem vom Vorratstank 3 separaten Tank gesammelt werden. Die Gasrückführungsanlage (GRFA) umfasst weiterhin eine Steuerelektronik 13, ein Magnetventil 15, das in der Leitung 10 angeordnet ist, sowie ein Netzteil 16.
An der Gasrückführungsanlage ist eine Vorrichtung 12 zur Überwachung der Gasrückführung vorgesehen. Die Vorrichtung 12 besteht im Wesentlichen aus einer Überwachungselektronik 14 für die Gasrückführung.

[0015] Das Netzteil 16 weist einen geerdeten Anschluss PE und einen Wechselstromanschluss von 230 V auf (AC 230 V). Das Netzteil 16 steht einerseits mit der Steuerelektronik 13 in Verbindung, andererseits mit der Überwachungselektronik 14 für die Gasrückführung. Auch die Steuerelektronik 13 ist mit der Überwachungselektronik 14 für die Gasrückführung verbunden. Darüber hinaus steht die Steuerelektronik 13 mit dem Magnetventil 15 in Verbindung, das in der Leitung 10 der Gasrückführung angeordnet ist.
Die Überwachungselektronik 14 für die Gasrückführung weist ein Display 141 auf. Sie ist darüber hinaus mit Eingängen E1 bis E6, die zur Überwachung der an die einzelnen Eingänge angeschlossen Bauteile dienen, und mit Ausgängen A1 bis A4, die zur Steuerung der an die einzelnen Ausgänge angeschlossen Bauteile dienen, versehen.

[0016] Über den Eingang E1 ist die Verbindung mit der Steuerelektronik 13 hergestellt; mit dem Eingang E2 die Verbindung mit dem Netzteil 16. Ober die Verbindung des Netzteils 16 mit dem Eingang E2 wird die Vorrichtung 12, inklusive Überwachungselektronik 14 und der angeschlossenen Bauteile mit Strom aus dem Netzteil 16 gespeist. In der Verbindung von Netzteil 16 und Eingang E2 ist ein Reset-Taster S2 angeordnet, mit dem die Überwachung auf Null fahrbar ist. Der Eingang E3 verbindet die Überwachungselektronik 14 mit der in der Gasleitung 10 der Gasrückführung angeordneten Pumpe 11. In der Verbindung zwischen dem Eingang E3 der Elektronik 14 und der Pumpe 11 ist ein Unterdruckwächter 111 angeordnet. Der Unterdruckwächter 111 ist im Ausführungsbeispiel in Form eines Druckschalters ausgebildet und ist explosionsgeschützt. Der Unterdruckwächter 111 kann auch als Gasmesssonde ausgebildet sein, um analoge Messwerte des Gases ermitteln zu können. Der Eingang E4 ist an das Magnetventil 15 angeschlossen. Mit dem Eingang E5 ist die Überwachungselektronik 14 an einen, in der Zapfpistole 7 vorgesehenen Zapfventilschalter 71 und mit dem Eingang E6 an die Durchflussmesseinrichtung 5 angeschlossen.

[0017] Der Ausgang A1 ist mit einer im Ausführungsbeispiel grünen Kontrolleuchte L1 verbunden; der Ausgang A2 mit einer im Ausführungsbeispiel roten Kontrolleuchte L2. Die Kontrolleuchten L1 und L2 sind bevorzugt im sichtbaren Bereich an der Kraftstofftanksäule 1 angeordnet. Der Ausgang A3 verbindet die Überwachungselektronik 14 mit einem Schalter S1. An den Ausgang A4 ist ein akustischer Melder in Form einer Hupe H angeschlossen. Die Hupe H sollte möglichst so im Bereich der Kraftstofftanksäule 1 angeordnet sein, dass ihr Ertönen im gesamten Tankstellenbereich wahrnehmbar ist. An Stelle einer Hupe kann auch ein Voice Module vorgesehen sein.
Die Steuerelektronik 13 misst über ihre Verbindungen mit der Überwachungselektronik 14 die Kraftstoffmenge, die durch die Messeinrichtung 5 fliesst. Gleichzeitig steuert die Steuerelektronik 13 das Magnetventil 15 in der Gasleitung 10.
Bei fehlerfreier Funktion der Gasrückführung leuchtet die Kontrollleuchte L1. Die Kraftstofftankanlage mit der Gasrückführung sind bereit. Wird nun ein Tankvorgang begonnen und der Zapfventilschalter 71 an der Zapfpistole 7 betätigt, wird über den Eingang E5 ein Signal an die Überwachungselektronik 14 gesendet. Gleichzeitig werden durch den in Gang gesetzten Tankvorgang von der Durchflussmesseinrichtung 5 Impulse über den Eingang E6 an die Überwachungselektronik 14 weitergeleitet.

[0018] Mit Hilfe des Unterdruckwächters 111 bzw. der Gas messsonde wird der Durchfluss des Gases, das in der Regel aus Kraftstoffdämpfen und einem Luftgemisch besteht, durch die Vakuumpumpe 11 gemessen. Die Durchflussmenge des Gases ist abhängig von der Durchflussmenge des Kraftstoffs, die mittels der Durchflussmesseinrichtung 5 ermittelt wird. Die Vorrichtung 12, die über die Eingänge E3 und E6 die Durchflussmengen an Gas und Kraftstoff misst, vergleicht die ermittelten Werte miteinander. Die Werte weisen bei normaler Funktion der Gasrückführung eine gewisse Proportionalität zueinander auf.

[0019] Stellt die Vorrichtung 12 beim Vergleich der Mengen einen signifikanten Unterschied zwischen dem theoretisch anfallenden Wert der Gasdurchflussmenge in Abhängigkeit einer bestimmten Kraftstoffdurchflussmenge und dem tatsächlichen Wert der Gasdurchflussmenge fest - beispielsweise bei Ausfall der Vakuumpumpe 11, der Steuerelektronik 13 oder des Magnetventils 15 -, wird ein Signal an die Leuchte L1 gesendet, so dass diese erlischt wobei die Kontrolleuchte L2 zu leuchten beginnt. Durch den Schalter S1 kann die Tanksäule automatisch nach Beendigung des laufenden Tankvorgangs abgeschaltet werden. Im Display 141 erscheint eine Fehlerdiagnose.
Parallel zu der Warnung durch die Kontrolleuchte L2 sowie der Fehlerdiagnose mittels des Displays 141 leitet die Überwachungselektronik 14 ein Signal an den Ausgang A4, um eine akustische Meldung freizugeben.
Mit Hilfe der Vorrichtung ist ein automatisches Abschalten der Tankanlage bei Ausfall der Gasrückführung möglich. Dadurch wird ein unkontrollierter und unbemerkter Austritt der umwelt- und gesundheitsschädlichen Gase verhindert. Darüber hinaus ist die Möglichkeit geschaffen, im Falle einer Funktionsstörung mit Hilfe des Displays auf einfache Weise eine Fehlerdiagnose durchzuführen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Überwachung der Gasrückführung für Kraftstofftanksäulen (1) mit einer Leitung (10), die einerseits mit einer Zapfpistole (7), andererseits mit einem Tank (3) in Verbindung steht und in der eine Pumpe (119) angeordnet ist, wobei die Zapfpistole (7) einen Saugrüssel (8) aufweist, der über die Leitung (10) mit dem Tank (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Überwachungselektronik (14) für die Funktionsüberprüfung der Gasrückführungsanlage mit Eingängen (E1, ..., E6) und Ausgängen (A1, ..., A4) beinhaltet, die ein Display (141) aufweist und dass an einen der Eingänge (E3) eine Gasmesssonde (111) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgängen (A1, A2) Kontrolleuchten (L1, L2) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausgang (A4) ein akustischer Melder angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausgang (A3) ein Schalter (S1) angeschlossen ist.

Claims

1. An apparatus for monitoring vapour recovery for fuel dispensing installations (1), comprising a line (10) connected at one end to a dispensing nozzle (7) and at the other end to a tank (3) and in which a pump (11) is arranged, the dispensing nozzle (7) having a suction sheath (8) which is connected to the tank (3) via the line (10), characterised in that the apparatus includes an electronic monitoring unit (14) for checking the operation of the of the vapour recovery system and having inputs (E1, ..., E6) and outputs (A1, ..., A4), which electronic monitoring unit (14) includes a display (141), and in that a vapour measuring probe (111) is connected to one of the inputs (E3).

2. Apparatus according to claim 1, characterised in that indicator lights (L1, L2) are connected to the outputs (A1, A2).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterised in that an acoustic signalling device is connected to the output (A4).

4. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterised in that a switch (S1) is connected to the output (A3).

Revendications

1. Dispositif pour surveiller la récupération des gaz pour des postes de carburant (1) comportant une conduite (10), qui est en liaison d'une part avec un pistolet de distribution (7), d'autre part avec une cuve (3) et dans laquelle est disposée une pompe (119), le pistolet de distribution (7) présentant un embout d'aspiration (8) qui est relié à la cuve (3) via la conduite (10), caractérisé en ce que le dispositif comprend un système électronique de surveillance (14) pour contrôler le fonctionnement de l'installation de récupération des gaz comportant des entrées (E1, ..., E6) et des sorties (A1, ..., A4), qui présente un écran (141) et qu'une sonde de mesure des gaz (111) est raccordée à l'une des entrées (E3).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des témoins lumineux (L1, L2) sont raccordés aux sorties (A1, A2).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une alarme sonore est raccordée à la sortie (A4).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un commutateur (S1) est raccordé à la sortie (A3).

Zeichnung