DE2245657A1 - DEVICE FOR PREVENTING FUEL LOSS DUE TO EVAPORATION IN FUEL TANKS - Google Patents
DEVICE FOR PREVENTING FUEL LOSS DUE TO EVAPORATION IN FUEL TANKSInfo
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Description
Vorrichtung zur Vermeidung von Kraftstoffverlusten durch Verdampfung in Kraftstofftanks Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Kraftstofftanks, insbesondere Benzintanks in Automobilen, aber auch anderen Tanks bzw. Behältern für die Lagerung oder den Transport von beliebigen Kraftstoffen, mit welcher verhindert werden soll, daß die leichtflüchtigen Anteile der Kraftstoffe, die sich im Tank in dem Luftraum über dem jeweiligen Flüssigkeitsspiegel befinden, in die freie Atmosphäre gelangen. Device for avoiding fuel loss through evaporation in fuel tanks The invention relates to a device on fuel tanks, in particular Petrol tanks in automobiles, but also other tanks or containers for storage or the transport of any fuel that is to be used to prevent that the volatile components of the fuel in the tank in the air space are above the respective liquid level, enter the open atmosphere.
Die Verhinderung von Verdampfungsverlusten von Kraftstoffen, insbesondere Benzin, ist sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch im Hinblick auf die Reinhaltung der Luft von großer Bedeutung. Der übertritt der Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre erfolgt im wesentlichen bei zwei verschiedenen Gegebenheiten, namlich a) bei der sog. Tankatmung aufgrund von Temperaturänderungen (Atuningsverlust), b) beim Füllen des Tanks, wobei die mit Kraftstoff-, insbesondere Benzindämpfen gesättigte Tankluft durch den nachgefüllten Kraftstoff verdrängt wird (Arbeitsverlust).The prevention of evaporation losses of fuels, in particular Gasoline, both for economic reasons and with a view to keeping it clean the air is of great importance. The fuel vapors pass into the atmosphere occurs essentially in two different circumstances, namely a) during so-called tank breathing due to temperature changes (loss of tuning), b) when filling the tank, the saturated with fuel, especially gasoline vapors Tank air is displaced by the refilled fuel (loss of work).
Nach Ansicht von Fachleuten macht allein die Eohlenwasserstoffemission aus Kraftfahrzeugen durch Atmungs- und Arbeitsverluste in der Bundesrepublik I)eutschland etwa ein Drittel der gesamten Luftverunreinigung durch Kohlenwasserstoffe überhaupt aus. Die restlichen zwei Drittel entfallen auf tohlenwaßseratofiemissionen bei der Produktion, der Lagerung und dem Transport von Mineralülproduktea.According to those skilled in the art, hydrocarbon emissions alone make from motor vehicles due to respiratory and work losses in the Federal Republic of Germany about a third of all air pollution from hydrocarbons the end. The remaining two thirds are accounted for by waste water emissions from the Production, storage and transport of mineral products a.
Technische Lösungen zur Vermeidung von "Arbeitsverlusten" und "Atmungsverlusten sind bekannt. Zur Vermeidung von Arbeitsverlusten eignen sich beispielsweise die sog. aspendelleitungen. Das sind Leitungen, die den Gasraum der zu befüllenden Behälter mit dem Gasraum des abgebenden BehSlterv verbinden.Technical solutions to avoid "loss of work" and "loss of breathing" are known. To avoid loss of work, for example, the so-called aspend lines. These are lines that make up the gas space of the container to be filled Connect to the gas space of the dispensing container.
Während der Kraftstoff, z. B. das Benzin, in den zu befüllenden Behälter fließt, wird gleichzeitig die dort verdrängte Luft mit der getrennten Gaspendelleitung in den frei werdenden Raum des abgebenden Behälters zurückgeführt. Eine Emission wird dadurch vermieden. Diese Lösung ist im Sinne der gebotenen Reinhaltung der Luft nur dann voll wirksam, wenn eine lückenlose Kette von Befüllungen mit Gaspendelleitungen bis zurück zur Raffinerie sichergestellt ist. Das ist Jedoch nicht immer möglich, außerdem ist die Arbeitsweise als soche umständlich und kostspielig.While the fuel, e.g. B. the gasoline, in the container to be filled flows, the air displaced there is simultaneously with the separate gas displacement line returned to the free space of the dispensing container. One issue is thereby avoided. This solution is in the sense of the required purity of the Air is only fully effective if there is a complete chain of fillings with gas displacement lines until it is secured back to the refinery. However, this is not always possible In addition, the way of working is cumbersome and expensive as such.
Zur Vermeidung von Atmungsverlusten sind Absaugleitungen, beispielsweise solche aus der Kurbelwanne bekannt. Diese sind bei Personenkraftwagen z. B. mit dem Vergaser verbunden und bewirken eine Verbrennung der flüchtigen Kohlenwasserstoffe. Dieses Verfahren haut den Nachteil, daß die Dämpfe nur bei laufendem Notor verbrannt werden. Tritt ein Atmungsverlust bei stehendem Motor auf, dann gelangt der Kohlenwasserstoffdampf auch bei dieser Methode in die Atmosphäre.To avoid breathing losses, suction lines are, for example known from the crankcase. These are for passenger cars. B. with connected to the carburetor and cause the volatile hydrocarbons to burn. This method has the disadvantage that the vapors are only burned when the Notor is running will. If there is a loss of breathing while the engine is not running, the hydrocarbon vapor is released also with this method into the atmosphere.
Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, das Problem der Kraftstoffverluste durch Verdampfung im Tank in einfacher Weise zu lösen und den Übergang von mit Kraftstafdämpfen angereicherter Luft bei der Tankatmung und der Tankbefüllung kn die Atmosphäre zu verhindern.The present invention has the task of solving the problem of To solve fuel losses through evaporation in the tank in a simple manner and the Transfer of air enriched with fuel vapors during tank breathing and the Tank filling kn to prevent the atmosphere.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Vermeidung von Kraftstoffverlusten durch Verdampfung in Kraftstofftanks, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Tank eine aus einer dünnen, reißfesten Kunststofffolie bestehende Blase oder Membran angeordnet ist, deren Umfang bzw. Lage sich in Abhangigkeit von der Kraftstoffmenge im Tank ändert und die eine unmittelbare Berührung des flüssigen Kraftstoffs mit dem BuStraum im Tank und mit der Außenluft (Atmosphäre) verhindert.The invention relates to a device for avoiding fuel losses by evaporation in fuel tanks, which is characterized in that in the tank a bladder consisting of a thin, tear-resistant plastic film or Membrane is arranged, the scope or position of which depends on the amount of fuel changes in the tank and the direct contact of the liquid fuel with the bus space in the tank and with the outside air (atmosphere).
Es ist bekannt, Lagertanks, beispielsweise Heizöltanks, mit Kunststofffolie auszukleiden, um einen erhöhten Korrosionsschutz zu erreichen. Derartige Auskleidungen legen die vorliegende Erfindung in keiner Weise nahe, weil sie nur dem Schutz der Tankwandungen dienen, unabhängig vom Füllstand des Tanks gleichmäßig an der Tankwand anliegen und keine Trennung zwischen dem eingefüllten Lagergut, z. B. dem Heizöl, und dem Luftraum im Tank bewirken. Erfindungagemäß wird dagegen mit Hilfe der Folie, die in Form einer Blase oder einer Membran vorliegen kann, im Tank eine vollständige Trennung von dem flüssigen Eraftstoff bzw. des von ihm eingenommenen Raumes von dem bei der allmählichen Entleerung des Tanks entstehenden Luftraumreicht, wodurch mit Sicherheit vermieden wird, daß bei der Tankatmung und beim Wiederbefüllen des Tanks mit EraftstoffdSmpfen gesättigte bzw. angereicherte Luft in die Atmosphäre übertritt.It is known to have storage tanks, for example heating oil tanks, with plastic film to be lined in order to achieve increased corrosion protection. Such linings attach the present Invention in no way suggestive because of them only serve to protect the tank walls, regardless of the level of the tank rest on the tank wall and no separation between the stored goods, z. B. cause the heating oil, and the air space in the tank. In accordance with the invention, however with the help of the film, which can be in the form of a bubble or membrane, in the tank a complete separation from the liquid fuel or from it occupied space from that resulting from the gradual emptying of the tank Ample air space, thereby avoiding with certainty that when tank breathing and when refilling the tank with fuel vapors saturated or enriched Air escapes into the atmosphere.
Bei der weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen bedeuten die Figuren Darstellungen einer Ausführungsform der Erfin-1 bis 3 dung, in welcher eine Blase aus Kunststofffolie zur Aufnahme des Kraftstoffes dient; die Figuren Darstellungen einer Ausführungaform der Erfin-4 bis 6 dung, bei welcher eine Blase aus tunststofffolie den Tankluftraum umschließt; Figur 6a eine Darstellung einer möglichen Ausführungßform des Einfüllstutzens (übrige Teile des Tanks weggebrochen); die Figuren Darstellungen einer weiteren Ausführungeform 7 bis 9 der Erfindung, in welcher die Folie als Membran ausgebildet ist; Figur 10 einen Längsschnitt durch den Tankverschlußeinbau, der erfindungsgeniäß an der Kraftstoffeintrittsöffnung des Tanks verwendet wird; Figur 11 einen weiteren Längsschnitt durch den Tank verschluß von Figur 10, der hier in geöffnetem Zustand dargestellt ist; die Figuren 12 und 13 Ansichten des Tankverschlusses von Figur 10 von unten in geöffnetem (Figur 13) und geschlossenem (Figur i2) Zustand.In the further explanation of the invention, reference is made to the enclosed Drawings referenced. In the drawings, the figures mean representations an embodiment of the invention 1 to 3 in which a bubble made of plastic film serves to take up the fuel; the figures representations of an embodiment of the invention 4 to 6, in which a bubble made of plastic film clears the tank air space encloses; FIG. 6a shows a possible embodiment of the filler neck (remaining parts of the tank broken away); the figures representations of another Embodiments 7 to 9 of the invention, in which the film is designed as a membrane is; FIG. 10 shows a longitudinal section through the tank cap installation, according to the invention used at the fuel inlet port of the tank; figure 11 shows a further longitudinal section through the tank closure from FIG. 10, which is shown here in FIG open state is shown; Figures 12 and 13 are views of the tank cap of Figure 10 from below in the open (Figure 13) and closed (Figure i2) state.
In den Figuren 1 bis 3 ist schematisch und stark vereinfacht eine Ausfuhrnngsform der Erfindung dargestellt. Man erkennt jeweils einen Kraftstofftank 1, in welchem eine Blase 2 aus Eunststofffolie angeordnet ist, die zur Aufnahme des Kraftstoffes bestimmt ist. Die-Bolie ist an der Einfüllöffnung 3 und an der Ablauföffnung 4 des Tankes gasdicht befestigt9 so daß der Luftraum L im Tank vollständig von dem Kraftstoff 5 in der Blase getrennt ist.In Figures 1 to 3 is a schematic and greatly simplified Embodiment of the invention shown. You can see a fuel tank in each case 1, in which a bubble 2 made of plastic film is arranged, which is used for receiving of the fuel is determined. The bolie is at the filling opening 3 and at the Drain opening 4 of the tank fastened gas-tight9 so that the air space L in the tank is complete is separated from the fuel 5 in the bladder.
Bei der Entnahme von Kraftstoff aus dem Tank fällt die Blase 2 allmählich zusammen, während durch die Entlüftungsöffnung 5 Luft von außen in den Tank eintritt.As fuel is withdrawn from the tank, the bubble 2 gradually falls together, while air enters the tank from the outside through the vent opening 5.
Der Kraftstoff S bleibt bis zur vollständigen Entleerung des Tanks durch die Kunststofffolie von der Tankinnenluft L getrennt.The fuel S remains until the tank is completely emptied separated from the air inside the tank L by the plastic film.
Die Luft L kann sich also nicht mit Kraftstoffdämpfen anreichern oder gar sättigen. Infolgedessen wird bei der Wiederbefüllung des Tanks, z. B. an einer Tankstelle, nur kohlenwasserstoffreie Luft aus dem Luftraum L verdrängt. Ein 2'Arbeit3verlust" findet also nicht mehr statt.The air L can therefore not be enriched with fuel vapors or sate. As a result, when refilling the tank, e.g. B. at one Gas station, only hydrocarbon-free air is displaced from the air space L. A 2 'loss of work' so does not take place any more.
Durch die Erfindung ist auch das Problem der ?1Atmungßverlußtefl gelöst worden, weil die infolge von Temperaturänderungen auftretende Tankatmung jetzt nur noch mit sauberer Buft erfolgt.The invention also solves the problem of breath loss because the tank breathing that occurs as a result of temperature changes is now only still done with a clean buff.
Es kann in gewissen Fällen geschehen, daß sich innerhalb der Blase eine kleine Menge von Kohlenwasserstoffdämpfen bildet, die dann beim Öffnen des Tankverschlusses vor dem Befüllen des Tanks entweichen würde. Auch diese Schwierigkeit kann mit Hilfe der Erfindung ausgeschaltet werden. In Figur S ist schematisch eine Anordnung dargestellt, in welcher an den Dankstutæen 3 eine Entgasungsleitung 6 angeschlossen ist, welche (falls es sich bei dem Tank um den Vorratstank eines Kraftfahrzeugs handelt) zum Vergaser (nicht dargestellt) führt. In einem solchen Fall wäre die Leitung dann zweckmäßigerweise so am Vergaser anzuordnen, daß bei Motorenbetrieb ein leichter Unterdruck entsteht. Dadurch wird bei laufendem Motor das in der Blase vorhandene Kohlenwasserstoffgas SG abgesaugt.It can happen in certain cases that it is inside the bladder a small amount of hydrocarbon vapors is formed which is then released when the Tank cap would escape before filling the tank. This difficulty too can be switched off with the aid of the invention. In Figure S is a schematic Arrangement shown in which on the Dankstutæen 3 a degassing line 6 is connected, which (if the tank is the storage tank of a motor vehicle acts) leads to the carburetor (not shown). In such a case that would be Line then expediently to be arranged on the carburetor so that when the engine is running a slight negative pressure is created. This will cause that in the bladder when the engine is running Existing hydrocarbon gas SG sucked off.
Beim Befüllen des Tanks kann ein Entweichen der evt. vorhandenen Kohlenwasserstoffdämpfe erfindungsgemäß mittels einer in den Tankstutzen 3 eingebauten Hilfseinrichtung 7 verhindert werden, deren Wirkungsweise im folgenden noch näher erläutert werden wird.When the tank is filled, any hydrocarbon vapors that may be present can escape according to the invention by means of an auxiliary device built into the tank nozzle 3 7 can be prevented, the mode of operation of which will be explained in more detail below will.
Der Deckel 8 dient zum Verschließen des Tanks 1.The cover 8 is used to close the tank 1.
In den Figuren 4 bis 6 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der Tank in üblicher Weise zur Aufnahme des Kraftstoffs dient,-d. h. der Kraftstoff berührt die Iankwände unmittelbar. (Die Bezugszeichen sind in allen Figuren der beiliegenden Zeichnungen für gleiche Teile der Vorrichtung gleich; 1 bedeutet also immer den Tank, 2 die Blase, S den Eraftstoff usw., auch wenn dies nicht jedesmal in der Beschreibung ausdrücklich erwähnt ist,) Die Blase 2 füllt sich bei allmählicher Entleerung des Tanks 1 mit Luft Die Luft L tritt in die Blase 2 durch die Entlüftungsöffnung 5 ein. Die Entlüftungsöffnung 5 kann - wie dies aus Figur 6 ersichtlich ist - auch an dem Einfüllstutzen 3 angeordnet sein. In Figur 6a ist eine weitere mögliche Ausführungsform dargestellt; hier ist die zur Aufnahme der Luft bestimmte Blase 2 schlauchartig bis zu dem Tankdeckel 8 hochgezogen und die Entlüftungsöffnung besteht aus der Öffnung 5a im Tankdeckel 8.In the figures 4 to 6 an embodiment of the invention is shown, in which the tank in the usual way for inclusion of fuel serves, -d. H. the fuel touches the walls directly. (The reference signs are in all figures of the accompanying drawings for the same parts of the device same; 1 always means the tank, 2 the bladder, S the fuel, etc., too if this is not explicitly mentioned every time in the description,) The bladder 2 fills with air as the tank 1 is gradually emptied. The air L enters the bladder 2 through the vent 5. The vent opening 5 can - As can be seen from FIG. 6, it can also be arranged on the filler neck 3. Another possible embodiment is shown in FIG. 6a; here is the Bladder 2 intended for taking up the air is drawn up as a hose up to the tank cap 8 and the vent opening consists of the opening 5 a in the tank cap 8.
In den Figuren 7 bis 9 erkennt man eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Kunststofffolie als Membran 26ausgebildet ist. Durch die Membran wird der Tank 1 in zwei gegeneinander abgedichtete Teile unterteilt. Die Folie muß groß genug sein, damit sie sich mit dem Kraftstoff beim Füllen und Entleeren des Tanks bewegen kann. An dem Einfüllstutzen 3 ist die Membran luftdicht befestigt und ebenso bei 9a und 9b an den Wänden des Tanks 1. (Die Teile 7 und 8 sind in den Figuren 7 bis 9 der Einfachheit halber weggelassen.) In den Figuren 10 bis 13 ist die Hilfseinrichtung 7 im Detail dargestellt. Bei der Hilfseinrichtung 7 handelt es sich um einen Tankverschlußeinbau, der bei allen Ausführungsforien der Erfindung gemäß Figuren 1 bis 3, 4 bis 6 (einschließlich 6a) und 7 bis 9 (beidiesen nicht dargestellt) verwendet wird. Der Tankverschlußeinbau besteht aus einer Manschette aus flexiblem Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, 10, einem nichtflexiblen Metallring 11 und Stahlfedern 12. Die Stahlfedern 12 halten die Öffnung 13 in der Manschette normalerweise luftdicht geschlossen.A further embodiment of the can be seen in FIGS Invention in which the plastic film is designed as a membrane 26. Through the Membrane, the tank 1 is divided into two mutually sealed parts. the Foil must be big enough so that it can move with the fuel during filling and emptying of the tank can move. The membrane is attached to the filler neck 3 in an airtight manner and also at 9a and 9b on the walls of tank 1. (Parts 7 and 8 are in the Figures 7 to 9 are omitted for the sake of simplicity.) In Figures 10 to 13 is the auxiliary device 7 shown in detail. The auxiliary device 7 acts it is one Tank cap installation, which is the case with all execution forms the invention according to Figures 1 to 3, 4 to 6 (including 6a) and 7 to 9 (both not shown) is used. The tank cap installation consists of a sleeve made of flexible material, e.g. B. rubber or plastic, 10, a non-flexible metal ring 11 and steel springs 12. The steel springs 12 hold the opening 13 in the sleeve normally closed airtight.
Wird bei Befüllen des Tanks die Füllpistole in den Tankverschluß eingeschoben, so drückt die Pistole 14 gegen die Federn 12 und spreizt die Öffnung 13 auseinander, so daß der Kraftstoff in den Tank fließen kann. Wird die Pistole zurückgezogen, so schließt sich die Öffnung wieder und der Kraftstoff ist luftdicht abgesperrt.If the filling pistol is pushed into the tank cap when the tank is being filled, so the gun 14 presses against the springs 12 and spreads the opening 13 apart, so that the fuel can flow into the tank. When the pistol is withdrawn so the opening closes again and the fuel is hermetically sealed off.
In Figur 13 erkennt man eine Öffnung 5a. Diese ist nur vorhanden, wenn die Entlüftungsöffnung am Tank in der in Figur 6a beschriebenen Weise ausgebildet ist.An opening 5a can be seen in FIG. This is only available when the vent opening on the tank is formed in the manner described in Figure 6a is.
Die Blase2bzw. Membran 2akann aus einer beliebigen Eunststofffolie bestehen, vorausgesetzt, daß die Folie dünn genug ist, daß sie den Bewegungen des Kraftstoffs im Tank folgt und an dessen Oberfläche anliegt, dabei aber kraftstoffbeständig und reißfest ist. Für die Zwecke der Erfindung geeignete Folien sind beispielsweise solche aus Polyvinylidenchlorid, Polyamid 6,6 oder Polyacrylnitril. Weitere geeignete Folienmaterialien kann der Fachmann nach seiner Erfahrung auswählen.The bladder 2 or Membrane 2a can be made from any plastic film provided that the film is thin enough that it can withstand the movements of the Fuel in the tank follows and rests on its surface, but is fuel-resistant and is tear-resistant. Films suitable for the purposes of the invention are, for example those made of polyvinylidene chloride, polyamide 6,6 or polyacrylonitrile. More suitable Foil materials can be selected by a person skilled in the art according to their experience.
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