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Die Erfindung betrifft eine Betankungseinrichtung für zwei Fluide. Die Betankungseinrichtung ist insbesondere zur Betankung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen.
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Aus der
DE 10 2013 003 314 A1 ist eine Befüllvorrichtung zum Befüllen eines Tanks mit einer Harnstoff-Lösung bekannt. Die Befüllvorrichtung umfasst ein Befüllrohr zum Zuführen der Harnstoff-Lösung und einen Saugkanal zum Abführen von Luft aus dem Tank.
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Bisher bekannt sind neben Zapfsäulen und Betankungseinrichtungen für Kraftstoff nur Zapfsäulen, die die Harnstoff-Lösung (z. B. Adblue; insbesondere ein Zusatz, der dem Abgas zur Reduzierung von Stickoxiden zugegeben wird) für Nutzfahrzeuge bereitstellen. Personenkraftfahrzeuge werden bisher nur über Kanister befüllt.
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Bisher ist ein Befüllen einer Harnstoff-Lösung immer nur im Rahmen eines eigenen Betankungsvorgangs möglich, also unabhängig von der Befüllung eines Kraftfahrzeuges mit einem Kraftstoff, insbesondere mit einem Dieselkraftstoff.
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Die Befüllung eines Kraftfahrzeuges mit Harnstoff-Lösung über Kanister ist umständlich und zumeist mit Verunreinigungen des Kraftfahrzeugs und der direkten Umgebung verbunden. Weiter ist eine Befüllung mit Harnstoff-Lösung in Intervallen erforderlich, die im Wesentlichen unabhängig von den Intervallen zum Nachfüllen eines Kraftstoffes sind (insbesondere seltener).
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Die
DE 10 2016 208 534 A1 ist auf eine Ausgabeeinheit zum Zuführen von Diesel und Harnstoff zu einem Fahrzeug gerichtet.
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Aus
US 2 210 536 A ) ist eine Zapfpistole mit mehreren Anschlüssen bekannt, wobei jeder Anschluss für die Zuführung eines jeweils anderen Kraftstoffes vorgesehen ist.
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Die
DE 10 2005 052 681 A1 ist auf ein Betriebsstoffversorgungssystem zur Zuführung von zwei Betriebsstoffen gerichtet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Betankungseinrichtung vorgeschlagen werden, mit der eine Betankung eines Kraftfahrzeuges mit einer Harnstoff-Lösung einfacher durchgeführt werden kann. Insbesondere soll gewährleistet werden, dass auch bei kleineren Tankinhalten eines Tanks zur Bevorratung der Harnstoff-Lösung eine Versorgung des Kraftfahrzeuges im Betrieb mit der Harnstoff-Lösung sichergestellt ist.
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Zur Lösung dieser Aufgaben trägt eine Betankungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Es wird eine Betankungseinrichtung für zwei Fluide vorgeschlagen. Die Betankungseinrichtung umfasst zumindest
- · eine Zapfpistole mit einem Gehäuse und mit einer sich zu einem ersten Anschluss erstreckenden ersten Fluidleitung und einer sich zu mindestens einem zweiten Anschluss erstreckenden zweiten Fluidleitung sowie
- • einen Einfüllstutzen zur Aufnahme der Zapfpistole, wobei der Einfüllstutzen zumindest eine erste Aufnahme mit einer daran angeschlossenen ersten Anschlussleitung und mindestens eine zweite Aufnahme mit einer daran angeschlossenen zweiten Anschlussleitung aufweist;
wobei die Zapfpistole an dem Einfüllstutzen anordenbar ist zur Überführung eines ersten Fluids aus der ersten Fluidleitung über den ersten Anschluss und die erste Aufnahme in die erste Anschlussleitung und eines zweiten Fluids aus der zweiten Fluidleitung über den zweiten Anschluss und die mindestens eine zweite Aufnahme in die zweite Anschlussleitung.
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Bei der Zapfpistole erstrecken sich der erste Anschluss und der zumindest eine zweite Anschluss zumindest teilweise entlang einer axialen Richtung, wobei der zumindest eine zweite Anschluss relativ zu dem Gehäuse und dem ersten Anschluss entlang der axialen Richtung verschiebbar ist.
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Bei der Zapfpistole ist die Verschiebbarkeit des zumindest einen zweiten Anschlusses schaltbar, so dass in einem ersten Zustand eine Verschiebbarkeit möglich ist und in einem zweiten Zustand eine Verschiebbarkeit gesperrt ist.
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Insbesondere umfasst das erste Fluid einen Kraftstoff, z. B. einen DieselKraftstoff.
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Insbesondere umfasst das zweite Fluid ein Additiv zur Abgasreinigung, bevorzugt eine Harnstoff-Wasser-Lösung (z. B. Adblue), die dem Abgas zur Reduzierung von Stickoxiden zugegeben werden kann.
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Die Fluide werden insbesondere in voneinander getrennten Vorratsbehältern bevorratet. Über die Zapfpistole können die Fluide aus den Vorratsbehältern entnommen und über den Einfüllstutzen in jeweils einen Tank überführt werden.
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Insbesondere ist die Betankungseinrichtung zur Betankung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der Einfüllstutzen und die Tanks sind insbesondere in dem Kraftfahrzeug angeordnet.
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Die Betankungseinrichtung kann z. B. an einer Tankstelle eingesetzt werden, an der nun das erste Fluid und das zweite Fluid über die eine Zapfpistole und den Anschlussstutzen in das Kraftfahrzeug überführt werden können.
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Die Zapfpistole umfasst insbesondere eine Betätigungseinrichtung (z. B. einen bekannten manuell betätigbaren Hebel), über die die Förderung der Fluide initiiert und ggf. beendet werden kann.
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Die Zapfpistole vereint die Funktion einer bekannten Zapfpistole für einen Kraftstoff mit der Funktion einer bekannten Zapfpistole für eine Harnstoff-Wasser-Lösung (siehe z. B. die
DE 10 2013 003 314 A1 ). Insbesondere umfasst die Zapfpistole auch Einrichtungen zur Absaugung von Luft, zumindest aus dem Kraftstofftank und/oder aus dem Harnstoff-Wasser-Lösungstank des Kraftfahrzeugs.
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Insbesondere kann über die Betätigungseinrichtung (nur ein Hebel für beide Fluide) die Förderung beider Fluide gleichzeitig gesteuert werden.
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Das jeweilige Fluid kann über die Betankungseinrichtung (und auf der Seite der Zapfpistole) aus dem jeweiligen Vorratsbehälter, durch die jeweilige Fluidleitung und über den jeweiligen Anschluss hin zum Einfüllstutzen und (auf der Seite des Einfüllstutzens) über die jeweilige Aufnahme und die jeweilige Anschlussleitung in den jeweiligen Tank gefördert werden.
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Insbesondere weist die Zapfpistole für das zweite Fluid zwei zweite Anschlüsse und der Einfüllstutzen zwei zweite Aufnahmen auf. Das zweite Fluid ist über die zwei zweiten Anschlüsse und zwei zweiten Aufnahmen der zweiten Anschlussleitung zuführbar. Insbesondere wirkt jeder zweite Anschluss mit jeweils einer zweiten Aufnahme zusammen.
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Insbesondere ist nur eine zweite Fluidleitung vorgesehen, die mit beiden zweiten Anschlüssen verbunden ist.
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Insbesondere ist nur eine zweite Anschlussleitung vorgesehen, die mit beiden zweiten Anschlüssen verbunden ist.
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Insbesondere umfasst zumindest die eine zweite Aufnahme (bevorzugt beide zweite Aufnahmen jeweils) ein Ventil, dass durch Anordnung des zumindest einen zweiten Anschlusses an der zweiten Aufnahme betätigbar ist, so dass das zweite Fluid aus der zweiten Fluidleitung über die zweite Aufnahme in die zweite Anschlussleitung überführbar ist.
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Das Ventil verschließt die zweite Aufnahme, so dass erst durch Anordnung der Zapfpistole bzw. des zweiten Anschlusses an der zweiten Aufnahme, das Ventil betätigt und die zweite Aufnahme damit geöffnet wird.
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Es wird weiter eine Zapfpistole für die beschriebene Betankungseinrichtung vorgeschlagen. Die Zapfpistole weist zumindest ein Gehäuse und eine sich zu einem ersten Anschluss erstreckende erste Fluidleitung und eine sich zu einem zweiten Anschluss erstreckende zweite Fluidleitung auf.
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Erfindungsgemäß erstrecken sich der erste Anschluss und der zumindest eine zweite Anschluss zumindest teilweise entlang einer axialen Richtung, wobei der zumindest eine zweite Anschluss relativ zu dem Gehäuse und dem ersten Anschluss entlang der axialen Richtung verschiebbar ist.
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Erfindungsgemäß ist die Verschiebbarkeit des zumindest einen zweiten Anschlusses schaltbar, so dass in einem ersten Zustand eine Verschiebbarkeit möglich ist und in einem zweiten Zustand eine Verschiebbarkeit gesperrt ist.
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Infolge der Verschiebbarkeit kann die Zapfpistole insbesondere auch bei konventionellen Einfüllstutzen zur Befüllung nur mit Kraftstoff eingesetzt werden. Die zweiten Anschlüsse treffen dann auf keine zweite Aufnahme, so dass die zweiten Anschlüsse, während der Anordnung des ersten Anschlusses in der ersten Aufnahme (die auch bei konventionellen Betankungseinrichtungen vorgesehen sind) gegenüber dem ersten Anschluss bzw. gegenüber dem Gehäuse entlang der axialen Richtung zurückgeschoben werden.
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Der erste Zustand bezeichnet insbesondere einen Zustand, bei dem kein passender Einfüllstutzen erkannt wurde (und daher z. B. angenommen wird, dass nur ein konventioneller Einfüllstutzen vorliegt). Der zweite Zustand bezeichnet insbesondere einen Zustand, bei dem ein Einfüllstutzen der beschriebenen Betankungseinrichtung erkannt wurde.
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Insbesondere umfasst die Zapfpistole eine Sensoreinrichtung (z. B. mechanisch oder optisch, etc.), durch die zumindest ein für die Zapfpistole geeignet ausgeführter Einfüllstutzen erkennbar ist.
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Es wird weiter eine Verwendung eines Einfüllstutzens für die beschriebene Betankungseinrichtung vorgeschlagen. Der Einfüllstutzen weist zumindest eine erste Aufnahme mit einer angeschlossenen ersten Anschlussleitung und mindestens eine zweite Aufnahme mit einer angeschlossenen zweiten Anschlussleitung auf.
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Insbesondere ist die erste Aufnahme zentral und die mindestens eine zweite Aufnahme in einem konzentrisch zur ersten Aufnahme angeordneten ersten Kanal angeordnet. Insbesondere ist die mindestens eine zweite Aufnahme eine (verschließbare - z. B. durch ein Ventil) Öffnung in dem ersten Kanal, an die sich ein konzentrisch zur ersten Aufnahme angeordneter zweiter Kanal anschließt; wobei die zweite Anschlussleitung an den zweiten Kanal angeschlossen ist.
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Insbesondere erstrecken sich der erste Kanal und/oder der zweite Kanal in einer radialen Richtung außerhalb um die erste Aufnahme (bevorzugt vollumfänglich) entlang einer Umfangsrichtung.
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Insbesondere ist an dem ersten Kanal ein Überlauf für das zweite Fluid (z. B. eine Harnstoff-Wasser-Lösung) angeschlossen.
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Es wird weiter ein Verfahren zur Durchführung eines Betankungsvorgangs mit der beschriebenen Betankungseinrichtung vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- a) Anordnen der Zapfpistole an dem Einfüllstutzen;
- b) Verbinden des ersten Anschlusses mit der ersten Aufnahme und des mindestens einen zweiten Anschlusses mit der mindestens einen zweiten Aufnahme (oder jeden zweiten Anschlusses mit jeweils einer zweiten Aufnahme);
- c) Prüfen eines Füllzustands der an der mindestens einen zweiten Aufnahme angeschlossenen zweiten Anschlussleitung; und
- d) Zuführen des ersten Fluids aus der ersten Fluidleitung über den ersten Anschluss und die erste Aufnahme in die erste Anschlussleitung und, wenn der in Schritt c) geprüfte Füllzustand ein Zuführen ermöglicht, Zuführen des zweiten Fluids aus der zweiten Fluidleitung über den mindestens einen zweiten Anschluss und die mindestens eine zweite Aufnahme in die zweite Anschlussleitung.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass eine Befüllung mit dem zweiten Fluid immer dann erfolgen kann (also geprüft wird und dann ggf. erfolgt), wenn das erste Fluid nachgefüllt wird.
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Damit kann sich für einen Nutzer eines Kraftfahrzeugs ein erheblicher Komfortgewinn erzielen lassen, da eine gesonderte Befüllung eines Tanks für das erste Fluid (z. B. Kraftstoff) und eines Tanks für das zweite Fluid (z. B. ein Additiv zur Abgasbehandlung) nun nicht mehr erforderlich ist.
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Die Befüllung auch mit dem zweiten Fluid kann so insbesondere automatisch erfolgen, so dass eine Verunreinigung des Kraftfahrzeugs oder einer Umgebung vermieden werden kann. Weiter kann über die Betankungseinrichtung eine schnelle Betankung mit erstem Fluid und zweitem Fluid erfolgen (schneller als eine jeweils separate Betankung und schneller als eine manuelle Betankung mit dem zweiten Fluid).
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Weiter kann so eine regelmäßige Betankung auch mit dem zweiten Fluid erfolgen, so dass eine Beachtung eines Füllstands des zweiten Fluids in dem Tank durch den Nutzer ggf. nicht mehr erforderlich ist.
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Die Vergrößerung eines Volumens eines Tanks für das zweite Fluid (zur ausreichenden Versorgung des Kraftfahrzeugs z. B. mit einem Additiv) ist damit insbesondere nicht erforderlich. Im Gegenteil, ggf. kann sogar der Tankinhalt eines Tanks für das zweite Fluid verkleinert werden, da mit jedem Nachfüllen des ersten Fluids automatisch ein Nachfüllen des zweiten Fluids zumindest geprüft wird und, falls erforderlich, erfolgt.
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Die Prüfung des Füllzustands kann in bekannter Weise über Sensoreinrichtungen an der Betankungseinrichtung oder z. B. über Funkübertragung zwischen Kraftfahrzeug und Betankungseinrichtung erfolgen.
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Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Antriebseinheit zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, sowie einen ersten Tank zur Bevorratung des ersten Fluids (z. B. Kraftstoff) und einen Tank zur Bevorratung des zweiten Fluids (z. B. ein Additiv zur Abgasbehandlung). Das Kraftfahrzeug weist insbesondere den beschriebenen Einfüllstutzen auf.
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Die Ausführungen zu der Betankungseinrichtung sind insbesondere auf die Zapfpistole, den Einfüllstutzen bzw. dessen Verwendung, das Verfahren und das Kraftfahrzeug übertragbar und umgekehrt.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine bekannte Betankungseinrichtung in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt;
- 2: eine Zapfpistole in einer Ansicht von oben;
- 3: die Zapfpistole nach 2 in einer Seitenansicht;
- 4: einen Einfüllstutzen mit einem Deckel in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 5: den Einfüllstutzen nach 4 in einer Frontalansicht; und
- 6: einen Ausschnitt des Einfüllstutzens nach 4 und 5, in einer Seitenansicht im Schnitt.
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1 zeigt eine bekannte Betankungseinrichtung 1 in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt. Die Betankungseinrichtung 1 umfasst eine Zapfpistole 2 mit einem Gehäuse 3 und mit einer sich zu einem ersten Anschluss 4 erstreckenden ersten Fluidleitung 5 sowie einen Einfüllstutzen 8 zur Aufnahme der Zapfpistole 2, der hier mit einem Deckel 22 verschlossen ist. Der Einfüllstutzen 8 weist eine erste Aufnahme 9 mit einer daran angeschlossenen ersten Anschlussleitung 10 auf. Die Zapfpistole 2 ist - wenn der Deckel 22 entfernt ist - an dem Einfüllstutzen 8 anordenbar zur Überführung eines ersten Fluids aus der ersten Fluidleitung 5 über den ersten Anschluss 4 und die erste Aufnahme 9 in die erste Anschlussleitung 10 hin zu einem Tank für das erste Fluid, der z. B. in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist.
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2 zeigt eine Zapfpistole 2 der Betankungseinrichtung 1 in einer Ansicht von oben. 3 zeigt die Zapfpistole 2 nach 2 in einer Seitenansicht. 4 zeigt einen Einfüllstutzen 8 der Betankungseinrichtung 1 mit einem Deckel 22 in einer Seitenansicht im Schnitt. 5 zeigt den Einfüllstutzen 8 nach 4 in einer Frontalansicht. 6 zeigt einen Ausschnitt des Einfüllstutzens 8 nach 4 und 5, in einer Seitenansicht im Schnitt. Die 2 bis 6 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
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Die Betankungseinrichtung 1 umfasst eine Zapfpistole 2 mit einem Gehäuse 3 und mit einer sich zu einem ersten Anschluss 4 erstreckenden ersten Fluidleitung 5 und einer sich zu zwei zweiten Anschlüssen 6 erstreckenden zweiten Fluidleitung 7. Weiter umfasst die Betankungseinrichtung 1 einen Einfüllstutzen 8 zur Aufnahme der Zapfpistole 2, wobei der Einfüllstutzen 8 eine erste Aufnahme 9 mit einer daran angeschlossenen ersten Anschlussleitung 10 und zwei zweite Aufnahmen 11 mit einer daran angeschlossenen zweiten Anschlussleitung 12 aufweist.
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Die Zapfpistole 2 ist - wenn der Deckel 22 entfernt ist - an dem Einfüllstutzen 8 anordenbar zur Überführung eines ersten Fluids aus der ersten Fluidleitung 5 über den ersten Anschluss 4 und die erste Aufnahme 9 in die erste Anschlussleitung 10 und eines zweiten Fluids aus der zweiten Fluidleitung 7 über den zweiten Anschluss 6 und die zwei zweiten Aufnahmen 11 in die zweite Anschlussleitung 12.
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Die Zapfpistole 2 umfasst eine Betätigungseinrichtung 23 (einen bekannten manuell betätigbaren Hebel), über die die Förderung der Fluide initiiert und ggf. beendet werden kann.
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Der erste Anschluss 4 und die beiden zweiten Anschlüsse 6 erstrecken sich zumindest teilweise entlang einer axialen Richtung 14, wobei die zweiten Anschlüsse 6 relativ zu dem Gehäuse 3 und dem ersten Anschluss 4 entlang der axialen Richtung 14 verschiebbar sind (siehe Pfeile in 2).
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Zumindest eine zweite Aufnahme 11 umfasst ein Ventil 13 (siehe 6), dass durch Anordnung des zumindest einen zweiten Anschlusses 6 an der zweiten Aufnahme 11 betätigbar ist, so dass das zweite Fluid aus der zweiten Fluidleitung 7 über die zweite Aufnahme 11 in die zweite Anschlussleitung 12 überführbar ist.
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Das Ventil 13 verschließt die zweite Aufnahme 11, so dass erst durch Anordnung der Zapfpistole 2 bzw. des zweiten Anschlusses 6 an der zweiten Aufnahme 11, das Ventil 13 betätigt und die zweite Aufnahme 11 damit geöffnet wird. Das Ventil 13 umfasst in bekannter Weise einen Schließkörper 24, der über eine Druckfeder 25 verlagerbar ist. Der Schließkörper 24 ist über den zweiten Anschluss 6 gegen die Druckfeder 25 verlagerbar, so dass die Öffnung 17 geöffnet werden kann. Ein Dichtring 26 ist an dem Schließkörper 24 zur Abdichtung der Öffnung 17 angeordnet.
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Die erste Aufnahme 9 ist zentral und die zweiten Aufnahmen 11 in einem konzentrisch zur ersten Aufnahme 9 angeordneten ersten Kanal 16 angeordnet. Die beiden zweiten Aufnahmen 11 umfassen jeweils eine (verschließbare - durch ein Ventil 13) Öffnung 17 in dem ersten Kanal 16, an die sich ein konzentrisch zur ersten Aufnahme 9 angeordneter zweiter Kanal 18 anschließt. Die zweite Anschlussleitung 12 ist an den zweiten Kanal 18 angeschlossen.
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Der erste Kanal 16 und der zweite Kanal 18 erstrecken sich in einer radialen Richtung 19 außerhalb um die erste Aufnahme 9 und vollumfänglich entlang einer Umfangsrichtung 20.
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An dem ersten Kanal 16 ist ein Überlauf 21 für das zweite Fluid (z. B. die Harnstoff-Wasser-Lösung) angeschlossen.
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Das Verfahren umfasst gemäß Schritt a) das Anordnen der Zapfpistole 2 an dem Einfüllstutzen 8, gemäß Schritt b) das Verbinden des ersten Anschlusses 4 mit der ersten Aufnahme 9 und der zweiten Anschlüsse 6 mit den zweiten Aufnahmen 11. Gemäß Schritt c) erfolgt ein Prüfen eines Füllzustands der an den zweiten Aufnahmen 11 angeschlossenen zweiten Anschlussleitung 12. Gemäß Schritt d) erfolgt ein Zuführen des ersten Fluids aus der ersten Fluidleitung 5 über den ersten Anschluss 4 und die erste Aufnahme 9 in die erste Anschlussleitung 10 und, wenn der in Schritt c) geprüfte Füllzustand ein Zuführen ermöglicht, Zuführen des zweiten Fluids aus der zweiten Fluidleitung 7 über die zweiten Anschlüsse und die zweiten Aufnahmen 11 in die zweite Anschlussleitung 12.
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Die Prüfung des Füllzustands gemäß Schritt c) kann in bekannter Weise über eine Sensoreinrichtung 15 an der Betankungseinrichtung 1, z. B. an der Zapfpistole 2, erfolgen.
