DE4343498A1 - Kraftstofftank - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Kraftstofftank zur Verwendung
in Kraftfahrzeugen und dergleichen, und insbesondere auf den Einfüllbereich
eines solchen Kraftstofftanks.
Einige Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge weisen ein an einem Füllrohr für die
Betankung montiertes Ventil auf. Dieses Ventil kann mit einem Lüftungsrohr
versehen sein, um während des Betankungsvorgangs die Entlüftung sicherzu
stellen, oder mit einem Verdunstungsventil, um innerhalb des Kraftstofftanks
verdunsteten Kraftstoff in einen Rückhaltebehälter zu leiten. An einem
Haupt-Ventilkörper ist eine Welle angeordnet, deren eines Ende in das Füll
rohr ragt. Wenn bei der Betankung die Düse einer Zapfpistole in das Füllrohr
eingeführt wird, so wird ein Verschluß innerhalb des Füllrohres geöffnet, wo
durch die Welle betätigt und der Haupt-Ventilkörper geöffnet wird. Weitere
Einzelheiten werden beispielsweise in JP 2-100922 U beschrieben.
Bei derartigen herkömmlichen Kraftstofftanks ergeben sich jedoch die fol
genden Probleme:
Wenn bei der Betankung eine große Kraftstoffmenge in den Haupt-Tankbe hälter zugeführt wird, so nimmt der Druck innerhalb des Tankbehälters zu. Wenn dieser Druck den Öffnungsdruck eines Rückschlagventils übersteigt, wird das Rückschlagventil geöffnet und somit das Verdunstungsrohr geöffnet. Wenn jedoch das Verdunstungsrohr geöffnet ist, kann der während des Be tankungsvorgangs zunehmende Füllstand nicht mehr mit Hilfe eines Füll stands-Begrenzungsventils begrenzt werden, so daß der Tank über einen vor bestimmten Pegel hinaus überfüllt wird. Zur Vermeidung dieses Problems kann an dem Verdunstungsrohr in der Nähe des Rückschlagventils ein Sperrventil vorgesehen sein, das geschlossen wird, wenn das Einführen der Düse der Zapfpistole festgestellt wird. Das hierzu notwendige Sperrventil und die Einrichtung zur Erfassung des Einführens der Düse der Zapfpistole füh ren jedoch zu einem komplizierten Aufbau und zu erhöhten Herstellungsko sten.
Wenn bei der Betankung eine große Kraftstoffmenge in den Haupt-Tankbe hälter zugeführt wird, so nimmt der Druck innerhalb des Tankbehälters zu. Wenn dieser Druck den Öffnungsdruck eines Rückschlagventils übersteigt, wird das Rückschlagventil geöffnet und somit das Verdunstungsrohr geöffnet. Wenn jedoch das Verdunstungsrohr geöffnet ist, kann der während des Be tankungsvorgangs zunehmende Füllstand nicht mehr mit Hilfe eines Füll stands-Begrenzungsventils begrenzt werden, so daß der Tank über einen vor bestimmten Pegel hinaus überfüllt wird. Zur Vermeidung dieses Problems kann an dem Verdunstungsrohr in der Nähe des Rückschlagventils ein Sperrventil vorgesehen sein, das geschlossen wird, wenn das Einführen der Düse der Zapfpistole festgestellt wird. Das hierzu notwendige Sperrventil und die Einrichtung zur Erfassung des Einführens der Düse der Zapfpistole füh ren jedoch zu einem komplizierten Aufbau und zu erhöhten Herstellungsko sten.
Betrachtet man weiterhin eine Ventil-Abdichtung für herkömmliche Kraft
stofftanks, so ist es schwierig, eine flache Grundplatte auf ihrem gesamten
Umfang an dem zylindrischen Füllrohr anzuschweißen, so daß hierzu viel Ar
beitszeit benötigt wird. Da außerdem die Abdichtung an zwei getrennten Stel
len vorgenommen werden muß, nämlich einerseits zwischen dem Füllrohr
und der Grundplatte und andererseits zwischen der Grundplatte und einer
Halterung, ergibt sich eine erhöhte Leckgefahr, so daß zur Verbesserung der
Zuverlässigkeit eine qualitativ hochwertige Schweißung und dergleichen er
forderlich sind, was ebenfalls zur Erhöhung der Herstellungskosten beiträgt.
Wenn weiterhin beim Betanken der Verschluß nicht vollständig geöffnet ist,
weil die Düse der Zapfpistole nicht tief genug eingeführt wurde, so bleibt
während des Betankungsvorgangs das Lüftungs-Sperrventil außer Betrieb, so
daß keine Füllstandsbegrenzung stattfindet, wenn der Kraftstofftank voll ist.
Somit ist es nicht möglich, eine Luftkammer im oberen Teil des Tankbehäl
ters zu gewährleisten. Wenn bei dem Betankungsvorgang die Düse der Zapfpi
stole nicht vollständig eingeführt ist, führt außerdem die fehlende Füllstands
begrenzung dazu, daß immer dann, wenn der Kraftstofftank voll ist, ein Entla
stungsventil geöffnet wird, so daß sich eine erhöhte Beanspruchung des
Tankbehälters ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Kraftstofftank zu schaffen, der bei
geringen Herstellungskosten eine korrekte, lecksichere Betankung gestattet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Ansprü
chen 1 und 4 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnun
gen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Lüftungs-Sperrventil;
Fig. 2 eine Seitenansicht des an einem Füllrohr montierten Lüftungs-
Sperrventils;
Fig. 3 eine Frontansicht des Lüftungs-Sperrventils;
Fig. 4 eine schematische Skizze eines Kraftstofftanks;
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, zur Illustration der Form eines
Dichtungselements;
Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt durch das Dichtungselement;
Fig. 7 einen Grundriß einer Dichtungspackung;
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9 einen Schnitt ähnlich Fig. 8, der die Packung in montiertem
Zustand zeigt;
Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, in einem Schnitt längs der Linie X-
X in Fig. 11;
Fig. 11 eine Ansicht ähnlich Fig. 9, in einem Schnitt längs der Linie
XI-XI in Fig. 10;
Fig. 12 einen schematischen Schnitt durch ein Füllrohr mit unvollstän
dig eingeführter Düse einer Zapfpistole;
Fig. 13 einen Schnitt ähnlich Fig. 12, bei dem sich die Zapfpistole in
einer anderen Stellung befindet, aber immer noch unvollständig
eingeführt ist;
Fig. 14 einen Schnitt ähnlich Fig. 13, bei dem sich die Zapfpistole in
einem weiteren unvollständig eingeführten Zustand befindet;
Fig. 15 einen Schnitt ähnlich Fig. 14, bei dem sich die Zapfpistole in
einem weiteren unvollständig eingeführten Zustand befindet;
Fig. 16 einen Schnitt ähnlich Fig. 15, bei dem sich die Zapfpistole
noch in einem anderen unvollständig eingeführten Zustand
befindet; und
Fig. 17 einen Schnitt ähnlich Fig. 16, bei dem die Zapfpistole vollstän
dig eingeführt ist.
In Fig. 1 bis 4 ist ein erstes erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt.
Zunächst soll anhand der Fig. 4 der allgemeine Aufbau eines Kraftstofftanks
22 beschrieben werden, der mit einem Lüftungs-Sperrventil 21 versehen ist.
Der Kraftstofftank 22 weist ein Füllrohr 23 zum Einfüllen von Kraftstoff auf.
Im oberen Bereich des Füllrohres 23 ist ein Aufnahmeteil 25 für eine Düse
24a einer Zapfpistole 24 ausgebildet. Das Lüftungs-Sperrventil 21 ist in einem
an den Aufnahmeteil 25 angrenzenden Bereich an dem Füllrohr 23 montiert.
In der oberen Wand des Kraftstofftanks 22 sind ein Verdunstungsrohr 27, das
an einem Ende mit einem Verdunstungsventil 26 versehen ist, und ein Lüf
tungsrohr 29 angeordnet, das an einem Ende mit einem Füllstandsbegren
zungsventil 28 versehen ist. Das Verdunstungsrohr 27 und das Lüftungsrohr
29 sind mit (später beschriebenen) Teilen des Lüftungs-Sperrventils 21 ver
bunden. Mit einem (später beschriebenen) Anschluß des Lüftungs-Sperrven
tils 21 ist ein Leitungsrohr 30 verbunden, an das ein Rückhaltebehälter 31
zum Absorbieren des verdunsteten Kraftstoffs angeschlossen ist.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 bis 3 das Lüftungs-Sperrventil 21 be
schrieben. Eine Platte 32, an der das Lüftungs-Sperrventil 21 montiert ist, ist
an das Füllrohr 23 angeschweißt. Das Lüftungs-Sperrventil 21 ist an dieser
Platte mit Schrauben, die die Platte 32 und eine weitere Platte 33 durchset
zen, und zugehörigen Muttern 34 befestigt.
An der Platte 33 ist unter Zwischenfügung eines Dichtungselements 36 ein
Ventilgehäuse 35 des Lüftungs-Sperrventils 21 montiert, in dem von der Sei
te des Füllrohres 23 aus gesehen der Reihe nach eine erste Kammer 37, eine
zweite Kammer 38 und eine dritte Kammer 39 ausgebildet sind. Eine untere
Trennwand 40, die die ersten und zweiten Kammern 37, 38 begrenzt, und
eine obere Trennwand 41, die die zweiten und dritten Kammern 38, 39 be
grenzt, sind jeweils mit Verbindungsbohrungen 40a bzw. 41a versehen.
Die erste Kammer 37 hat einen Anschluß 29a für das Lüftungsrohr 29, die
zweite Kammer 38 hat einen Anschluß 30a für das Leitungsrohr 30, und die
dritte Kammer 39 hat einen Anschluß 27a für das Verdunstungsrohr 27.
Durch die Platten 32, 33 erstreckt sich ein Stößel 42, dessen eines Ende in
das Füllrohr 23 ragt. Der Stößel 42 ist verschiebbar in einem Führungsteil 43
gehalten und besitzt einen Kopf 42a, der an dem Führungsteil 43 und einem
zwischen den Platten 32, 33 eingefügten Dichtungselement 44 anschlägt, um
das Herausfallen des Stößels 42 zu verhindern.
An der unteren Trennwand 40 ist innerhalb der zweiten Kammer 38 ein
Ventil-Hauptkörper 46 angeordnet, der mit einem Schaft 45 versehen ist
und zum Öffnen und Schließen der Verbindungsbohrung 40a dient. Der
Schaft 45 des Ventil-Hauptkörpers 46 ist an einem Ende mit einem Flansch
47 versehen. Zwischen dem Flansch 47 und der unteren Trennwand 40 ist
als elastisches Element eine Feder 48 zum Andrücken des Ventil-Hauptkör
pers 46 gegen die untere Trennwand 40 und des Flansches 47 des Endes des
Schaftes 45 gegen den Kopf 42a des Stößels 42 vorgesehen. Der Stößel 42
und der Schaft 45 können auch in einem Stück ausgebildet sein.
Der Ventil-Hauptkörper 46 ist in der Mitte mit einem Aufnahmeteil 49 verse
hen, in den ein Schaft 51 eines Rückschlagventils 50 zum Öffnen und Schlie
ßen der Verbindungsbohrung 41a der oberen Trennwand 41 von der Seite
der zweiten Kammer 38 her eingesteckt ist. Der Schaft 51 ist durch eine als
elastisches Element dienende Feder 52 in Schließrichtung vorgespannt. Ein
elastisches Dichtungselement 56 aus Gummi oder dergleichen ist an dem
Teil des Rückschlagventils 50 angebracht, der dicht an der oberen Trenn
wand 41 anliegt.
Gemäß Fig. 2 ist in dem Zapfpistolen-Aufnahmeteil 25 des Füllrohres 23 ein
klappenförmiger Verschluß 53 angeordnet, der beim Einführen der Düse 24a
der Zapfpistole 24 geöffnet wird. Das Ende des Stößels 42 befindet sich im
Schwenkbereich des Verschlusses 53.
In dem Aufnahmeteil 25 für die Zapfpistole ist eine Düsen-Dichtung 54 aus
Gummi angeordnet. Die Düsen-Dichtung 54 weist zwei Lippen 54a auf, die
sich in Einführungsrichtung der Düse 24a der Zapfpistole 24 erstrecken. Ein
Führungsteil 54b aus Kunststoff oder nachgiebigem Metall ist an der Lippe
54a auf der dem Füllstutzen zugewandten Seite des Füllrohres 23 angeordnet
um zu verhindern, daß die Lippen 54a beim Einführen der Düse 24a beschä
digt werden. In Fig. 4 ist außerdem ein Entlastungsventil 55 gezeigt.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels beschrieben
werden. Während des Normalbetriebs, beispielsweise während der Fahrt des
Kraftfahrzeugs, sind das Verdunstungsrohr 27 und das Lüftungsrohr 29 ge
sperrt, da der Ventil-Hauptkörper 46 des Lüftungs-Sperrventils 21 die Ver
bindungsbohrung 40a der unteren Trennwand 40 verschließt, während das
Rückschlagventil 50 die Verbindungsbohrung 41a der oberen Trennwand 41
verschließt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Wenn der Druck in dem Kraftstofftank 22 infolge verstärkter Verdunstung
des Kraftstoffs zunimmt und somit der Druck in der dritten Kammer 39 des
Lüftungs-Sperrventils 21 den Öffnungsdruck des Rückschlagventils 50 über
steigt, der durch das elastische Dichtungselement 56 des Rückschlagventils
50 und die Feder 52 bestimmt wird, so wird das Rückschlagventil 50 geöff
net. Folglich wird der im Kraftstofftank 22 verdunstete Kraftstoff über das
Verdunstungsrohr 27, die dritten und zweiten Kammern 39, 38 des Lüf
tungs-Sperrventils 21 und das Leitungsrohr 30 zu dem Rückhaltebehälter 31
abgeleitet, so daß der Druck in dem Kraftstofftank 22 konstant gehalten wird.
Da außerdem das Rückschlagventil 50 nur dann öffnet, wenn der Druck in
dem Kraftstofftank 22 einen vorgegebenen Wert übersteigt, ergibt sich eine
Begrenzung der Kraftstoff-Verdunstungsmenge.
Wenn bei einem Betankungsvorgang die Düse 24a der Zapfpistole 24 in den
Aufnahmeteil 25 des Füllrohres 23 eingeführt wird, so wird der Verschluß 53
geöffnet, so daß er auf den Stößel 42 des Lüftungs-Sperrventils 21 drückt.
Hierdurch wird der Schaft 45 des Ventil-Hauptkörpers 46 entgegen der
Kraft der Feder 48 verschoben, so daß der Ventil-Hauptkörper 46 die Ver
bindungsbohrung 40a der unteren Trennwand 40 öffnet. Auf diese Weise wird
die erste Kammer 37 mit der zweiten Kammer 38 und somit das Lüftungs
rohr 29 mit dem Leitungsrohr 30 verbunden.
Wenn in diesem Zustand Kraftstoff in den Tank eingefüllt wird, wird daher
die große Menge an Kraftstoffdampf, die mit der Zunahme des Füllstands in
dem Kraftstofftank 22 anfällt, über das Lüftungsrohr 29 und das Leitungsrohr
30 in den Rückhaltebehälter 30 geleitet und dort resorbiert, so daß kein
Kraftstoff austritt. Außerdem bewirkt die Düsen-Dichtung 54 des Aufnahme
teils 25 eine Abdichtung der Düse 24a der Zapfpistole 24 an ihrem Umfang,
so daß auch kein Kraftstoffdampf durch das Füllrohr entweicht.
Wenn der Kraftstoffpegel im Tank das Füllstandsbegrenzungsventil 28 er
reicht, wird das Lüftungsrohr 29 geschlossen, so daß der Kraftstoffdampf im
oberen Dampfraum des Kraftstofftanks 22 eingeschlossen wird. Damit steigt
der Kraftstoffpegel im Füllrohr 23, und die Zapfpistole 24 beendet automa
tisch den Betankungsvorgang. Bei dem Betankungsvorgang kann der Druck
im Kraftstofftank 22 ansteigen, wenn die eingefüllte Kraftstoffmenge größer
ist als die Menge an Kraftstoffdampf, die über das Lüftungsrohr 29 abgegeben
wird. Wenn bei einem herkömmlichen Kraftstofftank während der Fahrt des
Kraftfahrzeugs der Druck im Tank ansteigt und den Öffnungsdruck des Rück
schlagventils übersteigt, so öffnet das Rückschlagventil, und der Kraftstoff
dampf wird aus dem Dampfraum im oberen Teil des Kraftstofftanks abgelei
tet. Daher wird durch das Füllstandsbegrenzungsventil 28 keine Füllstandsbe
grenzung erreicht, und der Kraftstoffpegel kann den vorgegebenen Höchst
stand überschreiten. Wenn jedoch bei dem erfindungsgemäßen Kraftstofftank
der Ventil-Hauptkörper 46 durch das Einführen der Düse 24a der Zapfpistole
24 nach oben gedrückt wird, so wird die Federkraft der Feder 52 beträcht
lich erhöht, so daß der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 50 größer wird
und ein Öffnen des Rückschlagventils 50 verhindert wird. Auf diese Weise
kann der Füllstand auf den vorgegebenen Wert begrenzt werden.
Wenn bei dem Betankungsvorgang die Düse 24a der Zapfpistole 24 mit gro
ßer Kraft in den Aufnahmeteil 25 eingeführt wird, so wird zunächst der Ver
schluß 53 geöffnet und dann der Ventil-Hauptkörper 46 durch die Betätigung
des Stößels 42 sehr rasch geöffnet. Diese schnelle Öffnungsbewegung wird
nicht nur durch die Pufferwirkung der Feder 52, sondern auch durch das ela
stische Dichtungselement 56 gedämpft, so daß das Rückschlagventil 50 die
Verbindungsbohrung 41a der oberen Trennwand 41 schonend verschließt
und eine Stoßbeanspruchung des Rückschlagventils 50 vermieden wird.
Durch die Anordnung des Rückschlagventils 50 in dem Lüftungs-Sperrventil
21 und durch wirksame Ausnutzung der Bewegung des Haupt-Ventilkörpers
46, der bei einem Betankungsvorgang durch die Düse 24a der Zapfpistole 24
geöffnet wird, wird somit bei einem Betankungsvorgang eine Erhöhung des
Öffnungsdruckes des Rückschlagventils 50 erreicht. Anders als beim Stand
der Technik erübrigt sich somit nicht nur die Anbringung eines speziellen
Sperrventils, das bei eingeführter Düse der Zapfpistole das Verdunstungsrohr
verschließt, sondern auch eine Einrichtung, die den eingeführten Zustand
der Düse der Zapfpistole feststellt. Hierdurch wird eine Verringerung der
Herstellungskosten erreicht.
In Fig. 5 bis 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Gemäß Fig. 5 ist eine Grundplatte 111 an das hier mit dem Bezugszeichen
110 bezeichnete Füllrohr angelötet. Diese Lötung zwischen dem Füllrohr 110
und der Grundplatte 111 braucht nur punktuell zu erfolgen.
Das Füllrohr 110 und die Grundplatte 111 sind mit Stößel-Bohrungen 112,
113 zur Aufnahme eines Stößels 117 eines Ventil-Hauptkörpers 16 versehen,
wie später im einzelnen beschrieben wird. Die Stößel-Bohrung 112 des Füll
rohres 110 ist kleiner als die Stößel-Bohrung 113 der Grundplatte 111. Die
Grundplatte 111 und eine Halterung 115 für das Lüftungs-Sperrventil 114
sind durch Schrauben (nicht gezeigt) zusammen mit einer Abdeckung 126
verschraubt.
Die Halterung 115 für das Lüftungs-Sperrventil 114 ist mit einer Stößel-Boh
rung 118 versehen, die zur Aufnahme des Stößels 117 des Haupt-Ventilkörpers
116 dient und kleiner ist als die Stößel-Bohrung 113 der Grundplatte
111. Ein Dichtungselement 120 ist in den Stößel-Bohrungen 112, 113, 118
angeordnet und nimmt eine Manschette 119 auf, die von dem Stößel 117
durchsetzt ist.
Gemäß Fig. 6 ist das Dichtungselement 120 ein ringförmiges Teil, das am
inneren Umfang der Stößel-Bohrungen 113, 118 angeordnet ist und einen
kurbelförmig abgewinkelten Querschnitt besitzt. Das Dichtungselement weist
einen Kern 121 aus Metall mit einem kurbelförmigen Querschnitt auf, der in
ein Gummielement eingeformt ist. Am unteren Teil des Kerns 121 ist ein
Haupt-Dichtungsteil 122 angeordnet, der zwischen einer äußeren Umfangsfläche
des Füllrohres 110 oder einem Umfangsrand der Stößel-Bohrung 112
und der Unterseite der Halterung 115 oder einem Umfangsrand der Stößel-
Bohrung 118 gehalten ist, während am oberen Teil des Kerns 121 ein Stö
ßel-Dichtungselement 123 angeordnet ist, das mit dem Haupt-Dichtungsteil
122 am äußeren Umfang des Kerns 121 verbunden ist und mit dem äußeren
Umfang einer Basis des Stößels 117 in Berührung steht. An dem Haupt-Dich
tungsteil 122 sind an der Unterseite zwei Vorsprünge 122a angeordnet, die
die Andruckkraft gegen das Füllrohr 110 erhöhen.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besitzt die Manschette 119 einen Flansch 119a,
der zwischen der Unterseite des Kerns 121 des Dichtungsteils 120 und der
äußeren Umfangsfläche des Füllrohres 110 oder dem Umfangsrand der Stö
ßel-Bohrung 112 eingefügt ist, und einen rohrförmigen Teil 119b, der mit ei
ner inneren Umfangsfläche des Kerns 121 des Dichtungselements 120 in Be
rührung steht.
Der Stößel 117 verläuft durch die Stößel-Bohrungen 112, 113, 118 und be
sitzt ein in das Füllrohr 110 ragendes Ende und eine Basis, die mit einem
Flansch 117a versehen ist, der auf einem oberen Teil des Dichtungselements
120 gehalten ist, um ein Herausfallen des Stößels 117 zu verhindern.
Auf der Oberseite der Halterung 115 für das Lüftungs-Sperrventil 114 ist un
ter Zwischenfügung einer rechteckigen Dichtungspackung 124, die in
Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ein Gehäusedeckel 125 angeordnet und durch
Schrauben (nicht gezeigt) zusammen mit der Abdeckung 126 an der Halte
rung 115 und der Grundplatte 111 befestigt, so daß der Gehäusedeckel 125
außen abgedeckt ist.
Im oberen Teil des Gehäusedeckels 125 ist eine Trennwand 128 mit einer
Verbindungsbohrung 127 ausgebildet, so daß im oberen Teil des Gehäuse
deckels 125 eine dritte Kammer 129 gebildet wird. In den Gehäusedeckel
125 ist ein Trennelement 130 eingesteckt, das eine mit einer Verbindungs
bohrung 134 versehene Trennwand 131 aufweist, durch die eine zweite Kam
mer 132 und eine erste Kammer 133 begrenzt werden.
Ein Flansch 135a einer Verbindungsstange 135 steht mit dem Flansch 117a
des Stößels 117 in Berührung, und zwischen dem Flansch 135a der Verbin
dungsstange 135 und der Trennwand 131 ist eine Feder 136 zum Vorspan
nen des Stößels gegen das Füllrohr 110 eingefügt.
Am Ende der Verbindungsstange 135 ist der Ventil-Hauptkörper 116 mon
tiert, der sich in der zweiten Kammer 132 befindet und dazu dient, im Nor
malzustand die Verbindungsbohrung 134 zu schließen und die Verbindungs
bohrung 127 zu öffnen und bei einem Betankungsvorgang die Verbindungs
bohrung 134 zu öffnen und die Verbindungsbohrung 127 zu schließen, da der
Stößel 117 durch die Düse der Zapfpistole betätigt wird. Zwischen dem Ven
til-Hauptkörper 116 und der Verbindungsstange 135 ist eine Feder 137 ein
gefügt. Der Ventil-Hauptkörper 116 ist an der Verbindungsstange 135 durch
einen nicht gezeigten Vorsprung gesichert.
Gemäß Fig. 7 bis 9 ist die Dichtungspackung 124 auf ihrem gesamten
Umfang mit einem konvexen Teil 124a versehen, der in eine Nut des Gehäu
sedeckels 125 eingreift, und auf der Innenseite der Dichtungspackung sind
innere Vorsprünge 124b vorgesehen. Die Vorsprünge 124b dienen zur Auf
nahme eines unteren Endes des Trennelements 130 und zur spielfreien Fi
xierung des Trennelements 130 und des Gehäusedeckels 125, so daß die
Dichtwirkung des Ventil-Hauptkörpers 116 verbessert wird.
Der konvexe Teil 124a der Dichtungspackung 124 ist in seinem unteren Be
reich mit einem unteren Vorsprung 124d zur Verbesserung der Andruckkraft
der Dichtungspackung gegen die Halterung 115 und an seinem inneren und
äußeren Umfang mit punktförmigen Verdickungen 124e versehen.
Gemäß Fig. 10 und 11 ist die Abdeckung 126 an der Unterseite mit ei
nem Flansch 126a und an ihrer Seite mit nach außen ausgestülpten Ansätzen
138 versehen, die über Dichtungen (nicht gezeigt) mit der ersten, zweiten
und dritten Kammer 129, 132, 133 in Verbindung stehen. Die Ansätze 138
verhindern eine Beschädigung des Gehäusedeckels 125 etc., die auftreten
könnte, wenn die Ansätze nach innen vorspringen würden, und sie erleich
tern außerdem das Anschweißen von Anschlüssen 139, die an den Ansätzen
138 zu befestigen sind. Der Flansch 126a der Abdeckung 126 ist in seinem
äußeren Randbereich so geformt, daß er einen Teil des äußeren Umfangs der
Halterung 125 übergreift und bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs die Bewe
gung der Abdeckung 126 relativ zu dem Gehäusedeckel 125 minimiert und
so eine Beschädigung der inneren Teile verhindert.
Die dritte Kammer 129 steht mit dem Anschluß 139 für das Verdunstungs
rohr in Verbindung, die zweite Kammer 132 ist mit dem Anschluß 139 für
das zu dem Rückhaltebehälter führende Leitungsrohr verbunden, und die er
ste Kammer 132 steht mit dem Anschluß 139 für das Lüftungsrohr in Verbin
dung.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Haupt-Dichtungsteil 122 des Dich
tungselements 120 zwischen dem Füllrohr 110 und der Halterung 115 gehal
ten ist, wird der Austritt von Leck-Kraftstoff zwischen dem Füllrohr 110 und
der Grundplatte 111 und zwischen der Grundplatte 111 und der Halterung
115 verhindert. Es ist deshalb nicht erforderlich, zwischen der Grundplatte
111 und der Halterung 115 einen O-Ring vorzusehen, und anders als beim
Stand der Technik braucht die Grundplatte 111 nicht auf ihrem gesamten
Umfang mit dem Füllrohr 110 verschweißt zu sein, so daß eine beträchtliche
Verringerung der Herstellungskosten erreicht wird.
Außerdem wird eine einfache Montage dadurch ermöglicht, daß die am äuße
ren Umfang des Stößels 117 anliegende Stößel-Dichtung 124 in einem Stück
mit dem Haupt-Dichtungsteil 123 ausgebildet ist. Im Vergleich zu der her
kömmlichen Dichtungsanordnung, bei der die Grundplatte 111 auf ihrem ge
samten Umfang mit dem Füllrohr 110 verschweißt sein muß, ergibt sich bei
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, bei der die Grundplatte 110
nur punktuell mit dem Füllrohr 110 verschweißt oder verlötet zu sein
braucht, kaum eine thermische Verformung durch die Schweißung, so daß
Fehler infolge einer Verformung der Grundplatte 111 vollständig vermieden
werden.
Der Kern 121 des Dichtungselements 120 kann auch aus Gummi hergestellt
sein.
Die Dichtungsanordnung nach Fig. 6 bis 11 kann auch bei dem Lüftungs-
Sperrventil 21 nach dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel
verwendet werden.
Fig. 12 bis 17 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er
findung.
Gemäß Fig. 12 ist ein Lüftungs-Sperrventil 202 an einem Füllrohr 201 des
Kraftstofftanks angeordnet. Das Lüftungs-Sperrventil 202 besitzt eine obere
Kammer 203 und eine untere Kammer 204, die durch eine mit einer Verbin
dungsbohrung 206 versehene Trennwand 205 voneinander getrennt sind.
Ein Haupt-Ventilkörper 207 ist in der Verbindungsbohrung 206 angeordnet.
An die obere Kammer 204 sind ein zu dem Rückhaltebehälter führendes Lei
tungsrohr 208 und ein Verdunstungsrohr 209 angeschlossen, während ein
Lüftungsrohr 210 an die untere Kammer 204 angeschlossen ist. Eine Stange
211 des Ventil-Hauptkörpers 207 ragt mit einem Ende in das Füllrohr 201,
so daß sie durch die Öffnungs- und Schließbewegung eines (später beschrie
benen) Verschlusses 218 betätigt wird. Der Ventil-Hauptkörper 207 hält nor
malerweise unter der Wirkung einer Feder 212 die Verbindungsbohrung 206
geschlossen, und er verschließt das Verdunstungsrohr 209, wenn die Stange
211 betätigt ist.
Das Füllrohr 201 besitzt oberhalb der Montagestelle für das Lüftungs-Sperr
ventil 202 einen Aufnahmeteil 215 für eine Düse 214 einer Zapfpistole 213.
Der Verschluß 218 ist in dem Aufnahmeteil 215 an dem in Einführrichtung
der Düse 218 gelegenen Ende angeordnet und durch eine Feder 216 derart
vorgespannt, daß er normalerweise einen Aufnahmekanal 217 des Füllrohres
verschließt. Eine Dichtung 219 steht mit dem Verschluß 218 in dessen
Schließstellung in Berührung.
Zwei Düsen-Dichtungen 220, 221 sind in vorgegebenen Positionen und in ei
nem bestimmten Abstand zueinander in dem Aufnahmekanal 217 des Aufnah
meteils 215 angeordnet, so daß sie am Umfang der Düse 214 anliegen. Die
Düsen-Dichtungen 220 und 221 sind so angeordnet, daß ein Auto-Stop-
Sensor 222 der Zapfpistole zumindest während einer Zeitspanne von dem
Punkt, an dem die eingeführte Düse 214 beginnt, den Verschluß 218 zu öff
nen, bis zu dem Punkt unmittelbar vor der vollständigen Öffnung des Ver
schlusses 218 zwischen den beiden Dichtungen 220, 221 liegt.
Somit liegt die Düsen-Dichtung 220 außerhalb der Position des Auto-Stop-
Sensors 222, wenn die Öffnung des Verschlusses 218 beginnt, und die Posi
tion der Düsen-Dichtung 221 entspricht der Position des Auto-Stop-Sensors
222 unmittelbar bevor der Verschluß 218 vollständig geöffnet ist.
Der Abstand zwischen den Düsen-Dichtungen 220 und 221 ist somit im we
sentlichen größer oder gleich dem Weg der Düse 214 zwischen dem Beginn
der Öffnungsbewegung des Verschlusses 218 bis zum Ende dieser Öffnungs
bewegung. Bei dieser Anordnung liegt der Auto-Stop-Sensor 222 nicht zwischen
den Düsen-Dichtungen 220 und 221, wenn die Düse 214 vollständig
eingeführt ist, so daß Kraftstoff in den Tank eingefüllt werden kann.
Der Aufnahmeteil 215 weist zwischen der stromabwärtigen Düsen-Dichtung
220 des Füllrohres 201 und dem Verschluß 218 einen Bypasskanal 223 auf,
der von dem Aufnahmekanal 217 abzweigt und mit der Füllstutzen-Seite des
Aufnahmeteils in Verbindung steht. In dem Bypasskanal 223 ist ein Entla
stungsventil 225 angeordnet, das durch eine Feder 224 in Schließrichtung
vorgespannt ist und bei einem Druck öffnet, der kleiner ist als der Öffnungs
druck des Verschlusses 218.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels erläutert
werden. Fig. 17 zeigt den Fall, in dem die Düse 214 der Zapfpistole 213
vollständig eingeführt ist. Wenn die Düse 214 vollständig in den Aufnahmeteil
215 eingeführt ist, wird der Verschluß 218 geöffnet und drückt die Stange
211 des Ventil-Hauptkörpers 207 nach oben. Somit gibt der Ventil-Haupt
körper 207 die Verbindungsbohrung 206 frei und schließt das Verdunstungs
rohr 209. Auf diese Weise wird ein Entlüftungsweg von dem Lüftungsrohr 210
zu dem Verbindungsrohr 208 geschaffen und die Betankung ermöglicht.
Wenn jedoch die Düse 214 nur unvollständig in den Aufnahmeteil 215 einge
führt ist, wie in Fig. 12 bis 16 gezeigt ist, so läßt sich auf die nachfolgend
beschriebenen Weisen feststellen, ob sich die Düse 214 in einer unnormalen
Einführstellung befindet.
In Fig. 12 wird der Fall betrachtet, daß die Düse 214 nur durch die Düsen-
Dichtung 221 abgedichtet wird und der Auto-Stop-Sensor 222 näher zum
Füllstutzen liegt als die Düsen-Dichtung 221, so daß das Ende der Düse 214
den Verschluß 218 nicht erreicht. Da in diesem Fall der Aufnahmekanal 217
durch den Verschluß 218 gesperrt bleibt, fließt der Kraftstoff durch den By
passkanal 223 und öffnet das Entlastungsventil 225, dessen Öffnungsdruck
kleiner ist als der des Verschlusses 218. Bei geöffnetem Entlastungsventil
225 strömt der Kraftstoff zur Füllstutzenseite zurück und erreicht den Auto-
Stop-Sensor 222 der Düse 214. Somit wird die Kraftstoffzufuhr automatisch
unterbrochen, wodurch für den Benutzer erkennbar ist, daß die Düse 214
nicht vollständig in den Aufnahmeteil eingeführt ist.
Wenn die Düse 214 durch beide Düsen-Dichtungen 220, 221 abgedichtet
wird, der Auto-Stop-Sensor 222 aber immer noch näher zum Füllstutzen liegt
als die Düsen-Dichtung 221 und das Ende der Düse 214 den Verschluß 218
nicht erreicht, wie in Fig. 13 gezeigt ist, so fließt der Kraftstoff durch den
Bypasskanal 223 und öffnet das Entlastungsventil 225 und fließt dann zur
Füllstutzen-Seite zurück und erreicht den Auto-Stop-Sensor 222 in der glei
chen Weise wie in dem Fall der Fig. 12. Somit wird die Kraftstoffzufuhr au
tomatisch unterbrochen und so der unnormale Einführzustand der Düse 214
angezeigt.
Wenn gemäß Fig. 14 die Düse 214 nur ein kurzes Stück in den Aufnahme
teil eingeführt ist und die Düsen-Dichtung 221 nicht erreicht, so fließt der
zugeführte Kraftstoff durch einen Zwischenraum zwischen der Düse 214 und
dem Aufnahmekanal 217 zur Füllstutzenseite zurück und erreicht den Auto-
Stop-Sensor 222, so daß die Kraftstoffzufuhr automatisch unterbrochen und
der unnormale Einführzustand der Düse 214 angezeigt wird.
Fig. 15 illustriert den Fall, daß die Düse 214 so tief eingeführt ist, daß sich
der Auto-Stop-Sensor 222 zwischen den Düsen-Dichtungen 220 und 221 be
findet. In diesem Fall befindet sich der Auto-Stop-Sensor 222 in einem durch
die Düsen-Dichtungen 220, 221 abgeschlossenen Raum. Unmittelbar nach
dem Beginn der Kraftstoffzufuhr ergibt sich daher in der Umgebung des Auto-
Stop-Sensors 222 ein Unterdruck, der durch den Auto-Stop-Sensor 222 er
faßt wird, so daß die Kraftstoffzufuhr automatisch unterbrochen wird, bevor
eine nennenswerte Kraftstoffmenge abgegeben wurde. Auf diese Weise kann
der unnormale Einführzustand der Düse 214 festgestellt werden.
In Fig. 16 wird der Fall betrachtet, daß die Düse 214 durch beide Düsen-
Dichtungen 220 und 221 abgedichtet wird und das Ende der Düse 214 den
Verschluß 218 nur so weit öffnet, daß dieser das Lüftungs-Sperrventil 202
noch nicht betätigt. Der Auto-Stop-Sensor 222 befindet sich dann zwischen
den Düsen-Dichtungen 220 und 221. Auch in diesem Fall entsteht unmittel
bar nach dem Beginn der Kraftstoffzufuhr in der Umgebung des Auto-Stop-
Sensors 222 ein Unterdruck, durch den der Auto-Stop-Sensor 222 betätigt
wird. Aus diesem Grund wird die Kraftstoffzufuhr automatisch unterbrochen,
bevor eine nennenswerte Kraftstoffmenge abgegeben wurde, und es kann so
der unnormale Einführzustand der Düse 214 erkannt werden.
Auf diese Weise wird eine Feststellung des unnormalen Einführzustands der
Düse 214 durch automatische Unterbrechung der Kraftstoff-Zufuhr mit Hilfe
des Auto-Stop-Sensors 222 nicht nur dann ermöglicht, wenn die Düse in bei
de Düsen-Dichtungen 220, 221 eingesteckt ist, aber den Verschluß 218 noch
nicht vollständig öffnet, sondern auch in allen übrigen unvollständigen Ein
führstellungen der Düse. Das Füllrohr 201 nach diesem Ausführungsbeispiel
kann auch mit dem Lüftungs-Sperrventil 21 oder 114 versehen sein, das ge
mäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist.
Claims (5)
1. Kraftstofftank mit einem Lüftungsrohr (29) und einem Verdunstungsrohr
(27), die über ein Leitungsrohr (30) mit einem Rückhaltebehälter (31) ver
bindbar sind, mit:
- - einem Füllrohr (23; 110), das einen Aufnahmeteil (25) für eine Düse (24a) einer Zapfpistole (24) aufweist,
- - einem in dem Aufnahmeteil angeordneten Verschluß (53), der durch Einführen der Düse (24a) zu öffnen ist und
- - einem an dem Füllrohr angeordneten Lüftungs-Sperrventil (21; 114), das eine mit dem Lüftungsrohr (29) verbundene erste Kammer (37; 133), eine mit dem Leitungsrohr (30) verbundene zweite Kammer (38; 132), eine mit dem Verdunstungsrohr (27) verbundene dritte Kammer (39; 129), eine mit einer ersten Verbindungsbohrung (40a; 134) versehene erste Trennwand (40; 131) zwischen der ersten und zweiten Kammer, eine mit einer zweiten Verbindungsbohrung (41a; 127) versehene zweite Trennwand (41; 128) zwi schen der zweiten und dritten Kammer und einen in der zweiten Kammer angeordneten Haupt-Ventilkörper (46; 116) aufweist, der die erste Verbin dungsbohrung geschlossen hält und durch den Verschluß (53) im Sinne ei ner Öffnung dieser Verbindungsbohrung betätigbar ist.
2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, mit einer an dem Füllrohr (110) be
festigten Grundplatte (111), die eine Halterung (115) für das Lüftungs-Sperr
ventil (114) trägt, mit in dem Füllrohr (110), der Grundplatte (111) und der
Halterung (115) ausgebildeten Bohrungen (112, 113, 118) zur Aufnahme ei
nes in das Innere des Füllrohres (110) ragenden Stößels (117) und mit ei
nem am Rand dieser Bohrungen zwischen dem Füllrohr (110) und der Halte
rung (115) eingefügten Dichtungselement (120).
3. Kraftstofftank nach Anspruch 1 oder 2, mit
- - mindestens einer Dichtung (120, 121), die so in dem Düsen-Aufnahme teil (215) des Füllrohres (201) angeordnet ist, daß sie die Düse (214) der Zapfpistole umschließt,
- - einem in dem Düsen-Aufnahmeteil (215) angeordneten Bypasskanal (223), der die stromabwärtige Seite der Dichtung (220, 221) mit der Einlaß seite des Füllrohres verbindet, und
- - einem in dem Bypasskanal (223) angeordneten Entlastungsventil (224), dessen Öffnungsdruck kleiner ist als der Öffnungsdruck des Verschlusses (218).
4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, bei dem der Haupt-Ventilkörper (46) ein
Rückschlagventil (50) aufweist, das durch ein zwischen dem Rückschlagventil
und dem Haupt-Ventilkörper eingefügtes elastisches Element (52; 137) in ei
ne Stellung vorgespannt ist, in der es die zweite Verbindungsbohrung (41a;
127) geschlossen hält.
5. Kraftstofftank mit einem Füllrohr (201), das einen Aufnahmeteil (225) für
eine Düse (214) einer Zapfpistole bildet, und mit einem in dem Aufnahmeteil
(225) angeordneten Verschluß (218), der durch Einführen der Düse (214) in
den Aufnahmeteil zu öffnen ist, mit:
- - mindestens einer Dichtung (120, 121), die so in dem Düsen-Aufnahme teil (215) des Füllrohres (201) angeordnet ist, daß sie die Düse (214) der Zapfpistole umschließt,
- - einem in dem Düsen-Aufnahmeteil (215) angeordneten Bypasskanal (223), der die stromabwärtige Seite der Dichtung (220, 221) mit der Einlaß seite des Füllrohres verbindet, und
- - einem in dem Bypasskanal (223) angeordneten Entlastungsventil (224), dessen Öffnungsdruck kleiner ist als der Öffnungsdruck des Verschlusses (218).
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