Die Erfindung betrifft eine Zapfpistole für Kraftstoff für eine mit einer ein- und ausschaltbaren Abgabepumpe ausgerüstete Vollschlauch-Zapfanlage, mit einem Ventilgehäuse mit einem Abgaberohr, Abgabeventil und einem Schlauchanschluß, einer Betätigungseinrichtung mit einem Betätigungshandgriff und einer Abschaltautomatik zur Überfüllsicherung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer derartigen bekannten Zapfpistole, wie sie etwa in der DE 35 28 612 C1 beschrieben ist, sammelt sich das im Inneren der hohlen Ventilspindel befindliche Zapfmedium nach Beendigung des Zapfvorgangs, wenn die Zapfpistole in annähernd senkrechter Stellung an die Zapfsäule zurückgehängt wird, im dann unteren Bereich des Ventilgehäuses in der Nähe des Abgabeventils und kann beim Herausnehmen der Zapfpistole zu Beginn eines weiteren Zapfvorgangs bei nach vom geneigtem Zapfventil unkontrolliert auslaufen, was zu Verschmutzungen und schädlichen Umwelteinwirkungen führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zapfpistole der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß in der hohlen Ventilspindel enthaltene Zapfftüssigkeit nach Abschluß eines bzw. bei Beginn eines neuen Zapfvorgangs nicht unkontrolliert austritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zapfpistole nach Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung sieht weiter bevorzugt vor, daß in der Ventilspindel ein Anschlag gebildet ist, gegen den die Zugstange bei gelöstem Betätigungshandgriff federbelastet anliegt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Anschlag als zusätzliche Dichtstelle und/oder als Drosselstelle für den Spülkreislauf ausgebildet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, daß bei Betätigung des Betätigungshandgriffs eine Öffnung zunächst des Anschlags und danach des Öffnungsspalts erfolgt.

Die Erfindung sieht bevorzugt vor, daß das erste Schließelement fest mit einem von der Vollschlauchfeder beaufschlagten Lagerschaft verbunden und das zweite Schließelement federbelastet und axial begrenzt verschieblich auf dem Lagerschaft geführt ist.

Als Alternative kann umgekehrt vorgesehen sein, daß das zweite Schließelement fest mit einem von der Vollschlauchfeder beaufschlagten Lagerschaft verbunden und das erste Schließelement federbelastet und axial begrenzt verschieblich auf dem Lagerschaft geführt ist.

Weiterhin sieht die Erfindung bevorzugt vor, daß zwischen der Unterdruckkammer und der Füllstandsfühlerleitung ein Sicherheitsventil angeordnet ist, dessen Ventilkörper in einer nach oben weisenden Stellung des Abgaberohrs schwerkraftbedingt selbsttätig schließt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der

• Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung im Schnitt zeigt;
• Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Ausführungsform nach Fig. 1 mit geschlossenem Abgabeventil zeigt:
• Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in einem ersten Teilöffnungszustand zeigt;
• Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in einem zweiten Teilöffnungszustand zeigt;
• Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in einem vollständig geöffneten Zustand zeigt;
• Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in einem offenen, drucklosen Zustand zeigt;
• Fig. 7 und 8 eine erste und zweite Ausführungsform des Abgabeventilkörpers zeigen; und
• Fig. 9 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 2 zeigt.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Zapfpistole im Schnitt, mit einem Ventilgehäuse 1, einem Einlaufadapter 2, mit dem ein nicht dargestellter Schlauch zur Verbindung mit einer Zapfsäule bzw. Abgabepumpe zu verbinden ist, einem Auslaufrohr 3 sowie einem Betätigungshandgriff 4.

Wie Fig. 2 mehr im einzelnen zeigt, ist im Inneren des Ventilgehäuses 1 ein Abgabeventilsitz 14 ausgebildet und ein zugeordneter, von einer Vollschlauchfeder 13 belasteter Abgabeventilkörper 10, 11 sowie eine axial verschiebbare, hohle Ventilspindel 6 angeordnet, die in einem im wesentlichen zylindrischen Lagergehäuse 9 geführt ist. In der Ventilspindel 6 ist eine mit dem Betätigungshandgriff 4 verbundene Zugstange 5 geführt. Die Ventilspindel 6 und die Zugstange 5 sind durch eine zu einer Abschaltautomatik 15, 17, 18 gehörenden Rasteinrichtung mit Verriegelungsrollen 16 kuppelbar und entkuppelbar.

Die Abschaltautomatik weist eine Unterdruckkammer 15a mit einer damit in Stömungsverbindung stehenden Füllstandsfühlerleitung 3b und eine im Bereich des Abgabeventilsitzes 14 mündende Unterdruckleitung 1c sowie eine Druckausgleichskammer 15b und eine kammertrennende, die Rasteinrichtung betätigende Membran 15 auf. Die Membran 15 wird in Richtung auf die Druckausgleichskammer 15b von einer Membranfeder 17 vorgespannt, wobei der Abschaltunterdruck der Abschaltautomatik durch die Membranfeder 17 einstellbar ist.

Die Membran 15 ist mit einem Membrankäfig 18 mit Ausgleichsspiel verbunden, in dem die Verriegelungsrollen 16 lagern. Bei einer die Abschaltung auslösenden Bewegung der Membran in Richtung auf die Unterdruckkammer 15a, entgegen der Kraft der Membranfeder 17, zieht die Membran den Membrankäfig 18 quer zur Längsachse der Ventilspindel 6 heraus, so daß sich die Membranrollen 16 aus einer Quemut 5c der Zugstange 5 und einer Quemut 6a der Ventilspindel 6 herausbewegen. Eine Schließfeder 7, die die Ventilspindel 6 beaufschlagt, sorgt dann trotz gezogenem Betätigungshandgriff 4 dafür, daß sich die Ventilspindel 6 gegen die beiden Schließelemente 10, 11 des Abgabeventilkörpers legt und gegen den Strom des Zapfmediums dichtend an den Abgabeventilsitz 14 anlegt.

Die Schließfeder 8 drückt die Zugstange 5 gegen einen Anschlag 6b, der in bevorzugter Ausgestaltung als ringförmige Dichtstelle ausgebildet ist. Beim Ziehen des Betätigungshandgriffs 4 besteht im Bereich der Verriegelungsrollen 16 zwischen Ventilspindel 6 und Zugstange 5 ein Spiel in axialer Richtung von etwa 0,5 mm, d.h. die Zugstange wird zuerst um ca. 0,5 mm bewegt, bevor auch die Ventilspindel bewegt wird, so daß im Bereich des Anschlags 6b bei Ziehen des Betätigungshandgriffs 4 ein Spalt von etwa 0,5 mm gebildet wird, durch den das Zapfmedium hindurchtreten kann. Durch Kalibrierung des genannten Axialspiels kann im Bereich des Anschlags eine Drosselstelle zur Erzielung einer kontrollierten Durchströmung gebildet werden.

Der Abgabeventilkörper ist in zwei Schließelemente 10, 11 unterteilt, von denen ein erstes Schließelement 11 mit dem Abgabeventilsitz 14 zusammenwirkt und fest mit einem von der Vollschlauchfeder 13 beaufschlagten Lagerschaft 13a verbunden ist. Das zweite Schließelement 10 ist in geringem Maße axial verschieblich auf dem Lagerschaft 13a gehalten (Fig. 7), wobei zwischen erstem und zweitem Schließelement 10, 11 eine Schließorganfeder 12 angeordnet ist, die bestrebt ist, die beiden Elemente in einem geringen gegenseitigen Abstand zu halten, so daß dazwischen ein Öffnungsspalt 10a gebildet wird, sofern dieser nicht durch eine oder beide der Schließfedern 7, 8 geschlossen wird (Betätigungshandgriff 4 losgelassen oder Abschaltautomatik ausgelöst).

Beim Ziehen des drehbar an einer Lagerachse 1a am Gehäuse 1 gelagerten und mit Dichtung 21 abgedichteten Betätigungshandgriffs 4 greift ein Handhebelbolzen 4a an einer vorderen Flanke 5a der Längsnut 5b der Zugstange 5 ein und schiebt diese gemeinsam mit der Ventilspindel 6 zusammen mit den in einer Quernut 5c der Zugstange 5 lagernden Verriegelungsrollen 16 nach vom (in Fig. 2 nach links) und spannt somit die beiden Schließfedern 7, 8.

In einem ersten Schritt (Fig. 3) wird dabei lediglich die Zugstange 5 mit den Verriegelungsrollen 16 um das bereits genannte Maß von etwa 0,5 mm axial bewegt, bis die Verriegelungsrollen 16 an einer vorderen Flanke einer Quernut 6a der Ventilspindel 6 zum Anliegen kommen. Bei dieser Verlagerung wird die Zugstange 5 von dem Anschlag 6b an der Ventilspindel 6 abgehoben und dadurch die erste Abdichtung im Bereich des Anschlags 6b geöffnet.

In einem zweiten Schritt (Fig. 4) werden die Zugstange 5 und die Ventilspindel 6 gemeinsam axial weiterbewegt, so daß die Schließorganfeder 12 entlastet wird, bis das zweite Schließelement 10 an einer Anlage 11 a an dem Lagerschaft 13a anliegt, wobei sich das zweite Schließelement 10 von dem ersten Schließelement 11 abhebt und den Öffnungsspalt 10a bildet, so daß auch eine zweite Abdichtung geöffnet ist.

In dieser Phase ist die Kraft der Schließorganfeder 12, mit der diese das erste Schließelement 11 (nach rechts) gegen den Abgabeventilsitz 14 drückt, annähernd gleich groß wie die aufgrund des Förderdrucks des Zapfmediums auf das erste Schließelement 11 (nach links) einwirkende Axialkraft, so daß die Abdichtung im Bereich des Abgabeventilsitzes 14 abgeschwächt oder teilweise aufgehoben ist und das Zapfmedium mit einem geringen Mengenstrom zwischen Abgabeventilsitz 14 und erstem Schließelement 11 im Bereich 14a hindurchtreten kann. Dies ermöglicht ein genaues Dosieren des Zapfmediums bei der Abgabe in ein Behältnis ("centgenaues Tanken").

In einem dritten Schritt (Fig. 5) werden die Zugstange 5 und die Ventilspindel 6 zusammen mit den Verriegelungsrollen 16 axial weiterbewegt, wodurch die Schließfedern 7, 8 weiter gespannt werden und der Abgabeventilkörper 10, 11 vollständig von dem Abgabeventilsitz 14 abhebt.

Wie Fig. 5 zeigt, wird dabei ein Spalt 14b gebildet, durch den das Zapfmedium mit hoher Strömungsgeschwindigkeit hindurchtritt, so daß in dem Spalt 14b ein erstes Niederdruckgebiet gebildet wird. Durch dieses Niederdruckgebiet wird ein Spülkreislauf angetrieben, der eintrittseitig durch einen über einem Teil des Umfangs des Lagergehäuses 9 verlaufenden Ringkanal 9c, der mit dem Zapfmedium in Verbindung steht, gebildet wird und sich über einen axialen Kanal, eine Spülkammerbohrung 9a, eine Filterstelle 9b, die durch einen Spalt zwischen dem Lagergehäuse 9 und der Ventilspindel 6 gebildet wird, und axial bis zu dem Anschlag 6b und dem Öffnungsspalt 10a fortsetzt.

Gleichzeitig wird im Bereich eines dem Spalt 14b benachbarten Ringkanals 14d, an dem die zur Unterdruckkammer 15a führende Unterdruckleitung 1c mündet, ein zweites Niederdruckgebiet ausgebildet, welches über die Unterdruckleitung 1c, die Unterdruckkammer 15a, einen Ringkanal 9d, einen weiteren Ringkanal 3a und die Füllstandsfühlerleitung 3b mit der Umgebung verbunden ist, so daß sich hier normalerweise kein Unterdruck einstellt, sofern die Füllstandsfühlerleitung 3b nicht in Flüssigkeit eintaucht. Dadurch, daß in der vorstehend beschriebenen Weise Umgebungsluft durch die Füllstandsfühlerleitung 3b eingesaugt werden kann und im Bereich des Ringkanals 14d in das Zapfmedium eintritt, bildet sich ein Kräftegleichgewicht an der Membran 15 aus, nämlich bedingt durch die Druckverhältnisse oberhalb der Membran in der Unterdruckkammer 15a und unterhalb der Membran in der Druckausgleichskammer 15b sowie durch die vorgebbare Federkraft der Membranfeder 17.

Sobald der Tank voll ist und das freie Ende der Füllstandsfühlerleitung 3b in flüssigen Kraftstoff eintaucht, wird keine Luft, sondern Kraftstoff durch die Füllstandsfühlerleitung 3b eingesaugt, und aufgrund der erheblichen Dichte- und Viskositätsunterschiede zwischen Luft und Kraftstoff kommt es zu einem Aufbau eines Unterdrucks innerhalb der Unterdruckkammer 15a aufgrund des zweiten Niederdruckgebiets im Bereich des Ringkanals 14d.

Die Membran 15 wird nun entgegen der Rückstellkraft der Membranfeder 17 in Richtung auf die Unterdruckkammer 15a gezogen und zieht über den Membrankäfig 18 die Verriegelungsrollen 16 aus den Quernuten 5c, 6a von Zugstange 5 und Ventilspindel 6.

Die Schließfeder 7 sorgt dann trotz gezogenem Betätigungshandgriff 4 dafür, daß sich die Ventilspindel 6 (nach rechts) gegen den Abgabeventilkörper 10, 11 bewegt und diesen gegen den Dichtsitz 14 zur Anlage bringt, so daß der Strom des Zapfmediums unterbrochen wird. Dabei wird auch der Öffnungsspalt 10a gegen die Kraft der Schließorganfeder 12 geschlossen.

Die Dichtstelle im Bereich des Anschlags 6b schließt sich, wenn der Betätigungshandgriff 4 losgelassen wird und die Zugstange 5 durch die Schließfeder 8 in ihre Schließposition in Richtung auf den Abgabeventilsitz 14 bewegt wird.

Der innere Bereich des Spülkreislaufs ist durch die beiden Dichtstellen 6b und 10a, O-Ring 6e (Fig. 4) in einer Ringnut der Ventilspindel 6 zwischen dieser und dem Lagergehäuse 9 sowie O-Ringe 9f, 9g in Ringnuten im Lagergehäuse 9 zwischen diesem und dem Ventilgehäuse 1 trotz geöffneter Bohrung 9a abgedichtet. Wenn der Betätigungshandgriff 4 losgelassen wird, werden die Quernuten 5c, 6a wieder übereinandergebracht, wodurch die Verriegelungsrollen 16 unter der Wirkung der Membranfeder 17 wieder ihre Verriegelungsstellung einnehmen. Eine Verdrehung von Zugstange oder Ventilspindel wird durch Eingriff des Handhebelbolzens 4a in Längsnuten von Zugstange und Ventilspindel verhindert.

Wenn es beispielsweise durch Ausfall der Abgabepumpe zu einem Druckabfall stromauf des Abgabeventils kommt, ohne daß sich die Druckverhältnisse beiderseits der Membran 15 verändern und ohne daß der Betätigungshandgriff 4 losgelassen wird, sorgt die Vollschlauchfeder 13 dafür, daß der Abgabeventilkörper 10, 11 gegen den Abgabeventilsitz 14 zur Anlage kommt, so daß verhindert wird, daß sich der Schlauch entleert oder Luft eindringt (Fig. 6).

Fig. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab eine bevorzugte Ausführung des Abgabeventils mit Abgabeventilsitz 14 und Abgabeventilkörper 10, 11. Die Vollschlauchfeder 13 stützt sich an einem Anschlag 22, der über den Lagerschaft 13a fest mit dem ersten Schließelement 11 verbunden ist, ab und spannt den Abgabeventilkörper in Richtung auf den Abgabeventilsitz 14 vor, so daß die Vollschlauchdichtheit gewährleistet ist. Der Öffnungsspalt 10a zwischen den beiden Schließelementen 10, 11 ist deutlich zu erkennen.

Fig. 8 zeigt eine Variante des Abgabeventils, die ebenfalls die genannte Funktion der Vollschlauchdichtheit gewährleistet. Die Vollschlauchfeder 13 stützt sich am Anschlag 22 ab, der sich am Lagerschaft 13a befindet, der wiederum mit dem zweiten Schließelement 10 fest verbunden ist. Die Feder 12 bewirkt im unbelasteten Zustand die Bildung des Öffnungsspalts 10a.

Wie beispielsweise Fig. 1 und 2 erkennen lassen, verfügt das erfindungsgemäße Zapfventil über eine integrierte Tropfensammlerkammer 25, die in einer Einhängeposition des Zapfventils, in der das Auslaufrohr 3 nach oben weist, äußerlich an dem Auslaufrohr anhaftendes Zapfmedium sammelt und bei einem anschließenden Zapfvorgang durch eine Engstelle 3c dosiert wieder abgibt.

Aus Fig. 1 geht weiter hervor, daß der Betätigungshandgriff 4 an seinem freien Ende mit einer Aufhalteeinrichtung zusammenwirken kann, die einen schwenkbaren Rasthebel 23 mit zwei Rastpositionen 23c und 23d aufweist. Durch Druck auf ein unteres Ende des Rasthebels bei 23b wird dieser im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so daß ein Querbolzen 4b des Betätigungshandgriffs 4 in eine der Rastpositionen 23c, 23d einrasten kann. Dabei wird eine Feder 23a gespannt, deren Rückstellkraft geringer ist als die durch die beiden Schließfedern 7, 8 erzeugte Rückstellkraft, so daß die Aufhalteeinrichtung bei Auslösen der Abschaltautomatik überwunden wird.

Fig. 2 zeigt, daß zwischen der Unterdruckkammer 15a und der Füllstandsfühlerleitung 3b ein Sicherheitsventil 19 angeordnet ist, dessen Ventilkörper 19a (Kugel, sowohl in Öffnungs- als auch in Schließstellung dargestellt) in einer nach oben weisenden Stellung des Abgaberohrs 3 schwerkraftbedingt selbsttätig schließt.

1

Ventilgehäuse

1a

Lagerachse

1c

Unterdruckleitung

2

Einlaufadapter

3

Auslaufrohr

3a

Ringhand

3b

Füllstandsfühlerleitung

3c

Engstelle

4

Betätigungshandgriff

4a

Handhebelbolzen

4b

Querbolzen

5

Zugstange

5a

Flanke

5b

Längsnut

5c

Quemut

6

Ventilspindel

6a

Quemut

6b

Anschlag

6e

O-Ring

7, 8

Schließfeder

9

Lagergehäuse

9a

Bohrung

9b

Spülkammerbohrung

9d

Filterstelle

9f, g

O-Ring

10, 11

Abgabeventilkörper (Schließelemente)

10a

Öffnungsspalt

11a

Anlage

12

Schließorganfeder

13

Vollschlauchfeder

13a

Lagerschaft

14

Abgabeventilsitz

14a

Bereich von 14

14b

Spalt

14d

Ringkanal

15

Membran

15a

Unterdruckkammer

15b

Druckausgleichskammer

16

Verriegelungsrollen

17

Membranfeder

18

Membrankäfig

19

Sicherheitsventil

19a

Ventilkörper

21

Dichtung

22

Anschlag

23

Rasthebel

23a

Schließfeder

23c, d

Rastposition

25

Tropfensammlerkammer