DE10039703A1 - Float valve for fuel tank system in motor vehicles has float chamber with fuel intake tube containing open-pore synthetic foam part - Google Patents

Abstract

The valve consists of a float chamber (7) with vapor pipe (5), a fuel intake (9), and float (8) to close the vapor pipe. The intake is formed by a tube leading to the fuel tank, and contains a part (10) of open-pore synthetic foam. Alternatively, the intake may be formed by an intake chamber, and the foam part is located in the chamber. The intake encloses the float chamber, it has holes in the bottom, and is surrounded by the foam part. The float chamber is located in the fuel tank.

Description

Die Erfindung handelt von einem Schwimmerventil für die Kraftstofftankanlage eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einer Schwimmerkammer, einer oben an diese anschließenden Dampfleitung, einem mit dem Kraftstofftank in Verbindung stehenden Zulauf und aus einem Schwimmerkörper, der in aufgeschwommenem Zustand ein Abschließen der Dampfleitung bewirkt.The invention relates to a float valve for the Fuel tank system of a motor vehicle, consisting of a Float chamber, a steam line connected to the top of this, an inlet connected to the fuel tank and off a float body that floats in a state Closing the steam line.

Derartige Schwimmerventile verhindern in Kraftstoffanlagen, daß flüssiger Kraftstoff in das Aktivkohlefilter gelangt, das in sogenannten ORVR- Systemen (= onboard refuelling vapour recovery) die beim Betanken verdrängten Kraftstoffdämpfe adsorbiert. Berührung mit flüssigem Kraftstoff würde den Aktivkohlefilter zumindest zeitweise unbrauchbar machen. Derartige Ventile erfüllen oft eine weitere Funktion: Sie verhindern das Ausfließen von Kraftstoff bei umgekipptem Fahrzeuge ("roll-over").Such float valves prevent fuel systems from becoming more liquid Fuel gets into the activated carbon filter, which in so-called ORVR Systems (= onboard refueling vapor recovery) that are used for refueling displaced fuel vapors adsorbed. Contact with liquid Fuel would render the activated carbon filter at least temporarily unusable do. Such valves often perform another function: you prevent fuel from flowing out if the vehicle tips over ("roll-over").

Derartige Schwimmerventile werden entweder in der Verbindungsleitung zwischen Kraftstoffbehälter und dem Aktivkohlefilter oder am bzw im Kraftstoffbehälter angeordnet. Aus der DE 41 21 324 C ist ein derartiges Schwimmerventil, kombiniert mit einem Roll-Over-Ventil bekannt, wobei der Zulauf der Schwimmerkammer über Rohrleitungen mit dem Kraftstofftank und mit dem Füllstutzen in Verbindung steht und die Dampfleitung zu einem Aktivkohlefilter führt.Such float valves are either in the connecting line between the fuel tank and the activated carbon filter or on or in  Fuel tank arranged. Such is known from DE 41 21 324 C. Float valve combined with a roll-over valve known the inlet of the float chamber via pipes with the Fuel tank and is connected to the filler neck and the Steam line leads to an activated carbon filter.

Gattungsgemäße Ventile sind auch in der DE 37 42 259 C, in der DE 43 44 837 C und in der WO 98/05525 beschrieben. Ihre Wirkung besteht durchwegs darin, daß sie Dämpfe bzw Gase ungehindert passieren lassen, daß aber bei Eintreten von Kraftstoff in die Schwimmerkammer der Schwimmerkörper aufschwimmt und so die am oberen Ende der Schwimmerkammer mündende Dampfleitung verschließt. Bei der Roll- Over-Funktion und umgekipptem Fahrzeug sinkt der Schwimmerkörper durch sein Gewicht auf die nun unten zu liegen kommende Dampfleitung.Valves of the generic type are also in DE 37 42 259 C and in DE 43 44 837 C and described in WO 98/05525. Your effect is there consistently by allowing vapors or gases to pass unhindered, that but when fuel enters the float chamber Float floats and so that at the top of the The steam line leading to the float chamber closes. When rolling Over-function and overturned vehicle, the float body sinks by its weight on the steam pipe coming to lie below.

Bei allen diesen Ventilen kann es durch die Trägheit des Schwimmerkörpers in bestimmten Situationen zum Durchschlagen von Flüssigkeit kommen. Diese Situationen sind: Zu schnelles oder zu hohes Füllen des Kraftstoffbehälters, Ausdehnung durch hohe Temperatur, bei hohen Beschleunigungen (längs oder quer) kann Kraftstoff schwappen. Man trachtet zwar danach, schnelles Ansprechen des Schwimmerkörpers bei Berührung mit Kraftstoff durch kleine Querschnitte zu fördern, diese führen aber zu hohen Druckgefällen und Strömungsgeschwindigkeiten, die ein noch schnelleres Ansprechen des Schwimmerkörpers erfordern und durch die auch wieder Kraftstofftröpfchen mitgerissen werden können.In all of these valves, the inertia of the Float in certain situations for striking through Liquid come. These situations are: Too fast or too high Filling the fuel tank, expansion due to high temperature, at high accelerations (lengthways or crossways) can spill fuel. One tries to respond quickly to the swimmer's body promote contact with fuel through small cross sections but lead to high pressure drops and flow velocities require an even faster response of the float body and through which fuel droplets can be carried away again.

Es ist daher Ziel der Erfindung, ein gattungsgemäßes Ventil vorzuschlagen, das einer Dampfströmung geringen Widerstand leistet und Flüssigkeit mit Sicherheit nicht durchlässt. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß im Zulauf ein aus einem offenporigen Schaum bestehender Schaumkörper vorgesehen ist.It is therefore the aim of the invention to propose a generic valve, which has little resistance to steam flow and liquid with it  Security does not let through. According to the invention this is achieved by that in the inlet an existing of an open-cell foam Foam body is provided.

Der Schaumstoff setzt der Gasströmung einen sehr geringen Widerstand entgegen, der Flüssigkeitsströmung jedoch einen sehr hohen. Das führt dazu, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit so weit herabgesetzt wird, daß der Schwimmerkörper trotz seiner Trägheit schnell genug schließt.The foam provides very little resistance to the gas flow contrary, the liquid flow, however, a very high. Leading cause the flow rate of the liquid so far is reduced that the float body quickly despite its inertia enough closes.

In einer besonders einfachen Ausführungsform ist der Zulauf von einem zum Kraftstofftank führenden Rohr gebildet und ist der Schaumkörper im Rohr angeordnet (Anspruch 2). So brauchen an der Schwimmerkammer selbst keine konstruktiven Veränderungen vorgenommen zu werden. Der Schaumkörper bremst eine mit hoher Geschwindigkeit ankommende Flüssigkeitssäule wirksam ab bzw wirkt bei dispergierter Flüssigkeit als Tröpfchenabscheider.In a particularly simple embodiment, the inlet is one to the fuel tank leading tube is formed and the foam body in Pipe arranged (claim 2). So need at the float chamber itself no constructive changes to be made. The Foam body brakes an arriving at high speed Effective liquid column or acts as dispersed liquid Droplet separator.

Bei Schwimmerventilen, bei denen der Zulauf von einer Zulaufkammer im unteren Teil der Schwimmerkammer gebildet ist, besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß der Schaumkörper in der Zulaufkammer angeordnet ist (Anspruch 3). Der Schaumkörper erstreckt sich so über einen größeren Zulaufquerschnitt, nämlich über den Querschnitt der gesamten Schwimmerkammer. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt und gleichmäßig über den großen Querschnitt verteilt.In the case of float valves in which the inlet from an inlet chamber in the lower part of the float chamber is formed, there is a preferred Embodiment in that the foam body in the inlet chamber is arranged (claim 3). The foam body extends over one larger inlet cross-section, namely over the cross-section of the entire Float chamber. This will make the flow rate reduced and evenly distributed over the large cross-section.

Bei Schwimmerventilen bei denen der Zulauf die Schwimmerkammer umgibt, besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß die Schwimmerkammer in ihrer unteren Region Öffnungen aufweist und der Schaumkörper die Schwimmerkammer aussen umgibt (Anspruch 4). Dadurch können Schaumstoffteilchen, die sich nach jahrelangem Betrieb ablösen könnten, nicht in das Innere des Ventiles gelangen. Diese Ausführungform bietet sich besonders für ganz oder teilweise im Inneren des Kraftstofftanks angeordnete Ventile besonders an (Anspruch 5).With float valves where the inlet is the float chamber surrounds, a preferred embodiment is that the  Float chamber has openings in its lower region and the Foam body surrounding the float chamber outside (claim 4). This can cause foam particles to accumulate after years of operation could come off, do not get inside the valve. This Design form is particularly suitable for wholly or partially inside of the fuel tank arranged valves particularly (claim 5).

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:The invention is described below with the aid of illustrations and explained. They represent:

Fig. 1: Einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil in einer ersten Ausführungsform, FIG. 1 shows a longitudinal section through a valve of the invention in a first embodiment;

Fig. 2: Einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil in einer zweiten Ausführungsform, vergrößert, FIG. 2 shows a longitudinal section through a valve of the invention in a second embodiment, enlarged,

Fig. 3: Einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil in einer dritten Ausführungsform, vergrößert, Figure 3 is a longitudinal section through an inventive valve in a third embodiment, enlarged.

Fig. 4: Einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil in einer vierten Ausführungsform, vergrößert. Fig. 4: A longitudinal section through an inventive valve in a fourth embodiment, enlarged.

In Fig. 1 ist die Kraftstofftankanlage eines Kraftfahrzeuges teilweise schematisch dargestellt. Ein Kraftstofftank 1 mit Füllstutzen 2 steht über ein Verbindungsrohr 3 mit einem Schwimmerventil 4 in Verbindung, von dessen oberem Ende eine Dampfleitung 5 zu einem Aktivkohlefilter 6 führt. Beim Tanken wird durch den einströmenden Kraftstoff die mit Kraftstoffdämpfen gesättigte Luft aus dem Kraftstofftank verdrängt. Sie strömt durch das Verbindungsrohr 3 über das Schwimmerventil 4 zu dem Aktivkohlefilter 6. In Fig. 1, the fuel tank system of a motor vehicle is partially shown schematically. A fuel tank 1 with filler neck 2 is connected via a connecting pipe 3 to a float valve 4 , from the upper end of which a steam line 5 leads to an activated carbon filter 6 . When refueling, the inflowing fuel displaces the air saturated with fuel vapors from the fuel tank. It flows through the connecting pipe 3 via the float valve 4 to the activated carbon filter 6 .

Das Schwimmerventil 4 besteht aus einer Schwimmerkammer 7, einem darin geführten Schwimmerkörper 8 und einem Zulauf 9. Wenn flüssige Kraftstoff in den Zulauf 9 gelangt, schwimmt der Schwimmerkörper 8 auf und verschließt die Dampfleitung 5.The float valve 4 consists of a float chamber 7 , a float body 8 guided therein and an inlet 9 . When liquid fuel enters the inlet 9 , the float 8 floats and closes the steam line 5 .

Erfindungsgemäss befindet sich im Zulauf 9 ein Schaumkörper 10, der hier die Form eines Pfropfens hat. Der Schaumkörper 9 besteht aus einem offenporigen Schaum, der nicht saugfähig ist. Dieser Schaumkörper setzt einer gas- oder dampfförmigen Strömung nur sehr geringen Widerstand entgegen. Wenn hingegen eine Flüssigkeitsäule den Schaumkörper anströmt, wird sie durch diesen wirkungsvoll abgebremst und quillt sozusagen nur langsam in die Schwimmerkammer 7. Der Schwimmerkörper 8 hebt sich und verschließt die Dampfleitung 5. Enthält die durch den Schaumkörper 10 strömende Luft Kraftstofftröpfchen, so werden sie im Schaumkörper 10 abgefangen. Wenn die Strömung später zum Stillstand gekommen ist, können die Tröpfchen abfliessen, zurück in den Kraftstofftank 1.According to the invention, there is a foam body 10 in the inlet 9 , which here has the shape of a plug. The foam body 9 consists of an open-cell foam that is not absorbent. This foam body offers very little resistance to a gaseous or vaporous flow. If, on the other hand, a liquid column flows against the foam body, it is effectively braked by it and swells, so to speak, only slowly into the float chamber 7 . The float body 8 rises and closes the steam line 5 . If the air flowing through the foam body 10 contains fuel droplets, they are captured in the foam body 10 . When the flow stops later, the droplets can flow back into the fuel tank 1 .

In Fig. 2 ist im unteren Teil der Schwimmerkammer 7 eine Zulaufkammer 13 ausgebildet. In dieser befinden sich Schemel 14, die den Schwimmerkörper 8 unterstützen, wenn sich in der Schwimmerkammer 7 keine Flüssigkeit befindet. Die Schemel 14 sind gleichmässig am Umfang der Zulaufkammer 13 verteilt, sie gestatten das Durchströmen von Gas oder Luft zwischen der Innenwand der Schwimmerkammer 7 und dem Schwimmerkörper 8.In Fig. 2, an inlet chamber 13 is formed in the lower part of the float chamber 7 . In this there are stools 14 which support the float body 8 when there is no liquid in the float chamber 7 . The stools 14 are evenly distributed on the circumference of the inlet chamber 13 , they allow gas or air to flow between the inner wall of the float chamber 7 and the float body 8 .

Weiters befindet sich in der Zulaufkammer 13 ein Schaumkörper 17. Die im Verbindungsrohr 3 aufsteigende Flüssigkeit wird im Schaumkörper 17 über den gesamten Querschnitt der Zulaufkammer 13 verteilt, wodurch zusammen mit der bremsenden Wirkung des Schaumes ein nur langsames Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels in der Schwimmerkammer 7 sichergestellt ist. Dadurch schwimmt der Schwimmerkörper 8 nur langsam auf, sein Ventilkopf 15 legt sich an einen im oberen Teil der Schwimmerkammer 7 ausgebildeten Ventilsitz 16 an und verschließt so die Dampfleitung 5.There is also a foam body 17 in the inlet chamber 13 . The liquid rising in the connecting pipe 3 is distributed in the foam body 17 over the entire cross section of the inlet chamber 13 , which together with the braking effect of the foam ensures only a slow rise in the liquid level in the float chamber 7 . As a result, the float body 8 floats only slowly, its valve head 15 rests against a valve seat 16 formed in the upper part of the float chamber 7 and thus closes the steam line 5 .

Die Ausführungsform der Fig. 3 unterscheidet sich von der vorhergehenden nur dadurch, dass die Zulaufkammer 20 unten an die Schwimmerkammer 7 anschliesst und von dieser durch ein Lochblech 21 getrennt ist; und dadurch, dass der Schaumkörper 17 nicht die gesamte Höhe der Zulaufkammer 20 ausfüllt, sondern unter diesem ein Verteilraum frei bleibt. Dieser verbessert die Verteilung heranströmender Flüssigkeit über den gesamten Querschnitt der Schwimmerkammer.The embodiment of FIG. 3 differs from the previous one only in that the inlet chamber 20 adjoins the float chamber 7 at the bottom and is separated from it by a perforated plate 21 ; and in that the foam body 17 does not fill the entire height of the inlet chamber 20 , but a distribution space remains free underneath it. This improves the distribution of incoming liquid over the entire cross section of the float chamber.

In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Schwimmerventil in den Kraftstofftank 30, an dessen höchstem Punkt oder in einem nicht eigens dargestellten Dom untergebracht. Die Wand des Kraftstoffstankes ist abgerissen und mit 30 bezeichnet. Die Schwimmerkammer 31 wird von einem Oberteil 32 von dem die Dampfleitung 5 wegführt, und von einem Topf 33 gebildet, der in seinem unteren Teil und in seinem Boden 35 Löcher 34 aufweist.In Fig. 4, a float valve according to the invention is housed in the fuel tank 30 , at its highest point or in a dome, not specifically shown. The wall of the fuel tank is torn off and labeled 30. The float chamber 31 is formed by an upper part 32 from which the steam line 5 leads away and by a pot 33 which has 35 holes 34 in its lower part and in its bottom.

Die gesamte Schwimmerkammer 31 besitzt einen Flansch 36, an dem sie mittels Schrauben 37 am Plafond des Kraftstoffstankes 30 angeschraubt ist. Die gesamte Schwimmerkammer 31 ist von einem topfförmigen Schaumkörper 38 umgeben. Er besteht aus einem Mantelteil 39 und einem Bodenteil 40. Er könnte auch anders geformt oder gestaltet sein. Wesentlich ist, dass er die Löcher 34 abdeckt. Der Schaumkörper 38 sorgt dafür, dass Kraftstoff, wenn er das Niveau des Schwimmerventiles erreicht, durch diesen hindurch zu den Löchern 34 und von diesen in das Innere der Schwimmerkammer 31 gelangt. Der Zulauf 41 ist somit die äußere Umgebung der Schaumkörper 38.The entire float chamber 31 has a flange 36 to which it is screwed by means of screws 37 to the ceiling of the fuel tank 30 . The entire float chamber 31 is surrounded by a pot-shaped foam body 38 . It consists of a jacket part 39 and a bottom part 40 . It could also be shaped or designed differently. It is essential that it covers the holes 34 . The foam body 38 ensures that fuel, when it reaches the level of the float valve, passes through it to the holes 34 and from there into the interior of the float chamber 31 . The inlet 41 is thus the outer environment of the foam body 38 .

Von den beschriebenen Ausführungsformen kann im Rahmen der Erfindung im Detail abgewichen werden; sowohl was die Gestaltung der Schwimmerkammer und des Schwimmers und sein Zusammenwirken mit der Dampfleitung anbetrifft, als auch hinsichtlich der Gestaltung des Zulaufes und des Schaumkörpers. Dabei ist der Begriff Schaum in weitestem Sinne zu verstehen. Er umfaßt jedes Material, das Gase und Dämpfe leicht durchlässt und dem Durchtritt von Flüssigkeit grossen Widerstand entgegen setzt.Of the described embodiments can be used within the Invention deviated in detail; both what the design of the Float chamber and the swimmer and his interaction with the steam line, as well as with regard to the design of the Inlet and the foam body. The term foam is in to understand in the broadest sense. It includes all materials, gases and Vapors easily let through and the passage of liquid large Opposes resistance.

Claims (5)

1. Schwimmerventil für die Kraftstofftankanlage eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einer Schwimmerkammer (7; 31), einer oben an diese anschließenden Dampfleitung (5), einem mit dem Kraftstofftank (1; 30) in Verbindung stehenden Zulauf (9) und aus einem Schwimmerkörper (8), der in aufgeschwommenem Zustand ein Abschließen der Dampfleitung (5) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Zulauf (9; 13; 20; 41) ein aus einem offenporigen Schaum bestehenden Schaumkörper (10; 17; 38) vorgesehen ist.1. float valve for the fuel tank system of a motor vehicle, consisting of a float chamber ( 7 ; 31 ), a steam line ( 5 ) adjoining it at the top, an inlet ( 9 ) connected to the fuel tank ( 1 ; 30 ) and a float body ( 8 ), which causes the steam line ( 5 ) to be closed in the floating state, characterized in that a foam body ( 10 ; 17 ; 38 ) consisting of an open-cell foam is provided in the inlet ( 9 ; 13 ; 20 ; 41 ). 2. Schwimmerventil nach Anspruch 1, wobei der Zulauf (9) von einem zum Kraftstofftank führenden Rohr gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkörper (10) im Rohr (9) angeordnet ist. (Fig. 1)2. Float valve according to claim 1, wherein the inlet ( 9 ) is formed by a pipe leading to the fuel tank, characterized in that the foam body ( 10 ) is arranged in the pipe ( 9 ). ( Fig. 1) 3. Schwimmerventil nach Anspruch 1, wobei der Zulauf von einer Zulaufkammer (13) im unteren Teil der Schwimmerkammer (7) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkörper (17) in der Zulaufkammer (13) angeordnet ist. (Fig. 2, 3) 3. Float valve according to claim 1, wherein the inlet is formed by an inlet chamber ( 13 ) in the lower part of the float chamber ( 7 ), characterized in that the foam body ( 17 ) is arranged in the inlet chamber ( 13 ). ( Fig. 2, 3) 4. Schwimmerventil nach Anspruch 1, wobei der Zulauf (41) die Schwimmerkammer (31) umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkammer in ihrer unteren Region Löcher (34) aufweist und der Schaumkörper (38) die Schwimmerkammer (31) aussen umgibt. (Fig. 4).4. Float valve according to claim 1, wherein the inlet ( 41 ) surrounds the float chamber ( 31 ), characterized in that the float chamber has holes ( 34 ) in its lower region and the foam body ( 38 ) surrounds the float chamber ( 31 ) on the outside. ( Fig. 4). 5. Schwimmerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwimmerkammer (31) im Kraftstofftank (30) befindet.5. Float valve according to claim 4, characterized in that the float chamber ( 31 ) is in the fuel tank ( 30 ).