| JP2002306525 | URINE COLLECTOR FOR MALE |
| JP2011056102 | URINE ABSORBENT ARTICLE |
| JP2002336285 | ABSORPTION PAD |
Nielsen, Henrik Lindenskov (Ãblevangen 120 Smørum, DK-2765, DK)
Tanghãj, Allan (Jellerød Have 59 Kokkedal, DK-2980, DK)
Guldfeldt, Signe Uhre (Smedievej 86 Hillerød, DK-3400, DK)
Nielsen, Henrik Lindenskov (Ãblevangen 120 Smørum, DK-2765, DK)
Tanghãj, Allan (Jellerød Have 59 Kokkedal, DK-2980, DK)
| 1. | Vorrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit einer für die Rückführung der beim Tankvorgang freiwerdenden Gasmengen in der Zapfsäule vorgesehenen motorgetriebenen Gasförderpumpe (12) , die vom Flüssigkeitsmeßmotor (4) der Zapfsäule nach Maßgabe des getankten Kraftstoffvolu¬ mens gesteuert ist und der Flüssigkeitsmeßmotor (4) mit einem Impulsgeber (5) gekoppelt und diesem ein Rechner (6) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer als Prozessor ausgebildeten Regeleinheit (16) die im Impulsgeber (5) umgeformten Istwerte für das getankte Kraftstoffvolumen sowie eine rückgekoppelte Tachospannung des mit der Gasförderpumpe (12) verbun¬ denen Elektromotors (18) als Eingangsgrößen aufge¬ schaltet sind, die durch ständigen Vergleich am Ausgang eine zur Differenz zwischen getanktem KraftstoffVolumen und rückgeführter Gasmenge proportionale Regelgröße für den Elektromotor (18) liefert. |
| 2. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (6) zur Ermittlung und Anzeige der für den Tankkunden bestimmten Tankdaten zwischen dem vom Flüssigkeitsmeßmotor (4) angetriebenen Impuls¬ geber (5) und der Regeleinheit (16) geschaltet ist. |
| 3. | Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (6) an die den Impulsgeber (5) und die Regeleinheit (16) verbindende Leitung angeschlos¬ sen ist. |
| 4. | Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rechner (6) umgeformten Meßdaten einem jeder Längsseite einer Tankinsel mit mehreren Zapf¬ säulen zugeordneten Monitor (19) zuführbar und für den Tankkunden ablesbar sind. |
| 5. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (18) für die Gasförderpumpe (12) als frequenzgeregelter kommutatorloser Drei¬ phasenDrehstrommotor ausgebildet ist. |
| 6. | Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (18) für die Gasförderpumpe (12) als spannungsgeregelter Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierung ausgebildet ist. |
| 7. | Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Synchronmotors mit einem hoch¬ energetischen permanentmagnetischen Läufer. |
| 8. | Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Motors mit einem Läufer, der an seinem Umfang Metalle der Seltenen Erden ent hält. |
| 9. | Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Magneten aus Kobalt am Rotor¬ umfang. |
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen nach der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Bauart.
Aus der DE 36 13 453 C2 ist es bekannt, die Gasförderpumpe zur Gasrückführung im Gaspendelverfahren von dem in jeder Zapfsäule vorhandenen Flüssigkeitsmeßmotor anzutreiben. Da der Flüssigkeitsmeßmotor für die Anzeige des gezapften Kraftstoffes nach Volumen und Preis nur so lange und so schnell angetrieben wird wie Kraftstoff getankt wird, er- folgt auch nur in dieser Zeitspanne eine Gasrückführung. Andere Parameter als das getankte Kraftstoffvolumen haben auf das Volumen des zurückgeführten Gases keinen Einfluß.
Aus der DE 87 17 378 Ul ist es bekannt, über einen vom Flüssigkeitsmeßmotor angetriebenen Impulsgeber und den daran angeschlossenen Rechner den von der Gasförderpumpe geförderten Volumenstrom durch Drosselung zu steuern. Nach¬ teilig ist bei dieser bekannten Bauart, daß bei einer von der Tankbefüllung unabhängigen Gasrückführung durch Bei¬ mischung von Luftsauerstoff ein hochexplosives Gemisch entstehen kann.
Die eingangs genannte Bauart ist aus der DE 39 03 603 AI bekannt. Hierbei wird die Gasförderpumpe von einem im¬ pulsgetriebenen elektrischen Schrittmotor -angetrieben, der von den Impulsen eines mit dem Flüssigkeitsmeßmotor verbundenen Impulsgebers unter Zwischenschaltung eines Prozessors zur Einstellung des Verhältnisses zwischen abgegebenem Kraftstoffvolumen und rückgeführter Dampf¬ menge gesteuert wird.
Nachteilig ist, daß mit diesem Impulsgeber beim Tankvor- gang keine Rückschlüsse aus der dabei auftretenden Gas¬ rückführung über die unabhängig vom Flüssigkeitsmeßmotor in AntriebsVerbindung stehende Gasförderpumpe gezogen werden können, um bei gestörter Gasrückführung das Ver¬ hältnis in bezug auf das abgegebene Kraftstoffvolumen nachzuregel .
Aus der DE 40 00 165 AI ist es bei einer Kraftsto fabfüll- anlage mit Gasrückgewinnung bekannt, daß für ein kontrol¬ liertes Absaugen des Dampfluftgemisches durch eine Ver¬ drängerpumpe die Pumpendrehzahl laufend in Abhängigkeit vom abgegebenen volumetrisehen Durchsatz unter Berücksich¬ tigung eines Druckabfalls und von Temperaturen sowie der Gemischdichte gesteuert wird - dies jedoch bei Erreichen einer turbulenten Strömung des abgesaugten Dampfluftge¬ misches stromauf der Verdrängerpumpe.
Eine bei der hieraus bekannten Vorrichtung verwendete lo¬ gische Einheit, die mit einem Elektromotor zum Antrieb der Verdrängerpumpe verbunden ist, erfordert einen erheblichen elektronischen Aufwand, beispielsweise Speicherregister, Operationseinheiten, Multipliziereinheiten und Komparatoren.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Bauart ohne großen Schaltungsaufwand bereits unter laminaren Strö¬ mungsbedingungen des zurückzuführenden Gases und damit auch bei anlaufender bzw. nachlassender Strömung des eingefüllten Kraftstoffes zu Beginn bzw. am Ende eines Tankvorgangs die Drehzahl des Antriebsmotors für die Gas¬ förderpumpe derart zu regeln, daß das Verhältnis dieser Drehzahl zur rückgeführten Gasmenge entsprechend einer vorgegebenen Eichkurve proportional ist und auf die Mo¬ tordrehzahl einwirkende Fehler, z.B. Pumpenschwergang, erhöhter Leitungswiderstand, sofort erfaßt und elektro¬ nisch kompensiert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer als Prozessor ausgebildeten Regeleinheit die im
Impulsgeber umgeformten Istwerte für das getankte Kraft¬ stoffvolumen sowie eine rückgekoppelte Tachospannung des mit der Gasförderpumpe verbundenen Elektromotors als Ein¬ gangsgrößen aufgeschaltet sind, die durch ständigen Ver- gleich am Ausgang eine zur Differenz zwischen getanktem
Kraftstoffvolumen und rückgeführter Gasmenge proportionale Regelgröße für den Elektromotor liefert.
Die Tachospannung wird von dem mit der Gasförderpumpe antriebsmäßig verbundenen Elektromotor bei seinem Be¬ trieb als Tachogenerator erzeugt. Bei ihrer Aufschaltung erhält die Regeleinheit als zusätzliche Eingangsgröße ein
zur Drehbewegung proportionales Signal als Maß für den momentanen Durchflußwert des rückstrδmenden Gases. Bei Abweichung vom vorgegebenen Verhältnis wird durch Ver- gleichsmessung beider Eingangsgrößen in der Regeleinheit eine Regelgröße erzeugt, die als gegenläufige elektro¬ motorische Kraft (EMK) den Elektromotor nachstellt, in dem seine Drehzahl wieder auf das korrekte Verhältnis nachgeregelt wird. Dadurch läßt sich insgesamt eine erhöhte Sicherheit der tatsächlich zurückgeführten Gas- menge gewährleisten.
Zur Ermittlung und Anzeige der für den Tankkunden bestimm¬ ten Tankdaten zweckmäßigerweise in einem jeder Längsseite einer Tankinsel zugeordneten Monitor ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung der Rechner zwischen dem vom -Flüssigkeitsmeßmotor angetriebenen Impulsgeber und der Regeleinheit geschaltet, vorzugsweise an die diesen Im¬ pulsgeber und die Regeleinheit verbindende Leitung ange¬ schlossen.
Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor für die Gasförder- pumpe ein frequenzgeregelter kommutatorloser Dreiphasen- Drehstrommotor oder ein spannungsgeregelter Gleichstrom¬ motor mit elektronischer Kommutierung, beispielsweise ein Synchronmotor mit einem hochenergetischen, permanent¬ magnetischen Läufer, der an seinem Rotorumfang Metalle der Seltenen Erden, vorzugsweise Magnete aus Kobalt, ent¬ hält. Magnetmetalle dieser Art zeichnen sich dadurch aus, daß sie sich durch hohe elektrische Impulsströme nicht entmagnetisieren lassen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der ein¬ zigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiels näher erläutert; die Zeichnung zeigt eine sche¬ matische Darstellung der Zapfsäule einer Kraftfahrzeug¬ tankstelle.
Aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten, unter¬ irdisch angeordneten Lagerbehälter wird bei einem Be- tankungsvorgang eines aufzutankenden Kraftfahrzeugs über eine bis in die Nähe des Behälterbodens reichende Ansaugleitung 1 durch eine innerhalb eines Zapfsäulen¬ gehäuses 2 installierte Flüssigkeitsförderpumpe 3 flüssiger Kraftstoff angesaugt, der in seiner Förder- menge durch einen als Kolbenmesser ausgebildeten Flüs¬ sigkeitsmeßmotor 4 gemessen wird. Die Ausgangswelle des Flüssigkeitsmeßmotors 4 ist mit einem Impulsgeber 5 gekoppelt, der die getankte Kraftstoffmenge in ent¬ sprechende elektrische Signale umsetzt, welche für die Anzeige des getankten Kraftstoffvolumens und des zu zahlenden Kaufpreises einem im Zapfsäulengehäuse 2 vorgesehenen Rechner 6 zugeführt werden. Die Anzeige von Grundpreis, getankter Kraftstoffmenge und Kaufpreis erfolgt an einem Monitor 19 im Zapfsäulenkopf.
Der für den Betankungsvorgang angesaugte und hochgeför¬ derte Kraftstoff verläßt den Flüssigkeitsmeßmotor 4 über eine Rohrleitung 7 und gelangt über einen Zapf¬ schlauch 8 an das in der Zeichnung nicht wiedergege¬ bene Zapfventil.
Eine Ringkammer im Zapfventil nimmt die beim Tanken frei¬ werdenden Gase auf und steht mit einer schlauchförmigen Gasrückführleitung 9 in Verbindung, die bis zu ihrer Ausmündung innerhalb des Zapfsäulengehäuses 2 oder in dessen Nähe koaxial vom Zapfschlauch 8 umgeben ist.
Hinter der Ausmündung geht die Gasrückführleitung 9 in eine Rohrleitung 10 über, die über eine Flammendurch- schlagsicherung 11 an eine Gasfδrderpumpe 12 mit regel¬ barem Motor angeschlossen ist. Der Ausgang der Gasförder- pumpe 12 führt über eine weitere Flammendurchschlagsi- cherung 13 und eine Gasleitung 14 durch den Domdeckel in den unterirdischen Lagerbehälter oberhalb dessen Flüs¬ sigkeitsspiegels.
Bei dem die Gasfδrderpumpe 12 antreibenden regelbaren Motor handelt es sich um einen spannungsgeregelten Gleich¬ strommotor mit elektronischer Kommutierung, der eine ana¬ loge Regelung und damit analoge Drehmomentänderungen zu¬ läßt. Besonders geeignet ist für derartige Zwecke ein Syn¬ chronmotor mit einem hochenergetischen, permanentmagneti- sehen Läufer mit einer Kobaltlegierung am Rotorumfang.
Eine als Mikroprozessor ausgebildete Regeleinheit 16 ist über elektrische Leitungen, von denen eine über den Rechner 6 im Zapfsäulengehäuse 2 führt, an den Impuls¬ geber 5 des Flüssigkeitsmeßmotors 4 sowie an den Elektro- motor 18 für die Gasförderpumpe 12 angeschlossen. Vom Flüssigkeitsmeßmotor 4 erhält die Regeleinheit 16 die vom Impulsgeber 5 erzeugten und zum getankten Kraftstoff¬ volumen proportionalen Signale als Istwert zugeführt. Vom Elektromotor 18 erhält die Regeleinheit 16 als zusätz-
liehe Eingangsgröße eine beim Betrieb des Elektromotors als Tachogenerator induzierte Tachospannung, die ein zur Dreh¬ bewegung proportionales Rückkopplungssignal als Maß für den momentanen Durchflußwert des rückströmenden Gases darstellt.
Die Regeleinheit 16 führt den Vergleich dieser beiden Ein¬ gangsgrößen aus und erzeugt bei Abweichung von einem durch Eichung vorgegebenen proportionalen Verhältnis zwischen Dreh¬ zahl und rückgeführter Gasmenge eine Regelgröße, die als ge¬ genläufige elektromotorische Kraft (EMK) den Elektromotor in seiner Drehzahl nachstellt.
Bei diesem ständigen Vergleich stellt das getankte Kraft¬ stoffvolumen den Istwert und die zurückgeführte Gasmenge den Sollwert des Regelkreises dar. Die Regelung ist so ein¬ gestellt, daß normalerweise das Verhältnis 1 ist, d.h. 100% getanktes Kraftstoffvolumen entspricht 100% zurück¬ geführter Gasmenge. Dieses Verhältnis läßt sich jedoch beispielsweise derart korrigieren, daß 100% zurückgeführ¬ ter Gasmenge als Sollwert dem Istwert von 100% getanktem Kraftstoffvolumen entsprechen, um einen vergrößerten Rück- saugeffekt zu erzielen.
Die Regelgeschwindigkeit ist wiederum so eingestellt, daß ein bauartbedingter Trägheitseffekt der Gasförderpumpe kom¬ pensiert, also einer gewissen Hysterese entgegengewirkt wird. Dies erfolgt in der Regeleinheit 16 auf rein elektro- nischem Wege.
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