DE19651117C2 - Gasentlüftungsvorrichtung für einen Kraftstofftank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tankentlüftungsvorrichtung.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer herkömm­ lichen Vorrichtung zum Verhindern des Überlaufens von Kraft­ stoff zeigt, und Fig. 2 ist eine Horizontalschnittansicht entlang der Linie II-II' in Fig. 1.

Nie hier dargestellt, erstreckt sich ein Auslass 4, der mit einem Verbindungsstück 6 in Verbindung steht, das sich zu einem Anschlussschlauch zum Anschluss an einen (nicht darge­ stellten) Behälter erstreckt, ausgehend von der oberen Ab­ schlussplatte eines Kraftstofftanks 2. Innen im Tank 2 ist ein Gehäuse 6 integral ausgebildet. In diesem ist eine Ein­ richtung zum Entlüften des Tanks, d. h. zum Auslassen von Kraftstoffgas aus diesem, und zum Verhindern eines Überlau­ fens von Kraftstoff angeordnet.

Diese Einrichtung umfasst einen Schwimmer 10, der anhebbar im Gehäuse 8 angeordnet ist, und ein erstes elastisches Ele­ ment 12, das dafür sorgt, dass der Schwimmer 10 leicht ange­ hoben wird. Der obere Teil des ersten elastischen Elements 12 ist in einer Sitznut 14 angeordnet, und sein unterer Teil ist in einen Vorsprung 18 einer Sitzplatte 16 eingefügt, da­ mit der Schwimmer stabil positioniert wird.

Das Gehäuse 8 umfasst mehrere Löcher 20, damit Kraftstoffgas aus dem Tank 2 durch den Auslass 4 in den (nicht dargestell­ ten) Behälter fließen kann. Außerdem umfasst der Schwimmer 10, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, mehrere Bereiche 22 mit scharfer Kante, die sich ausgehend von einem kreisförmi­ gen Abschnitt 21 erstrecken, der kleineren Durchmesser auf­ weist, als es dem Innendurchmesser des Gehäuses 8 ent­ spricht. Diese Abschnitte 22 mit scharfer Kante stehen in Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Behälters 8.

Zwischen einem geradlinigen Abschnitt 23, der die scharfkan­ tigen Abschnitte 22 und die Innenumfangsfläche des Gehäuses 8 verbindet, ist ein Pfad 25 ausgebildet, durch den Kraft­ stoffgas im Kraftstofftank 2 fließt.

Der Schwimmer 10 umfasst einen um den Auslass 4 herum ange­ ordneten Kopf 24 zum Versperren eines Überlaufens von Kraft­ stoff. Der obere Bereich des Kopfs 24 ist so ausgebildet, dass er für leichteres Einführen in den Auslass 4 kleineren Durchmesser aufweist.

Außerdem umfasst der Schwimmer 10 eine durch den Kopf 24 ge­ hende Öffnung 26. Diese Öffnung 26 wird durch ein Rück­ schlagventil 28 geöffnet/geschlossen, das den Druck im Kraftstofftank 2 zum Auslassen des Kraftstoffgases steuert.

Das Rückschlagventil 28 beinhaltet einen Raum 27, der mit der Öffnung 26 im Schwimmer 10 in Verbindung steht. In die­ sem Raum 27 wird ein Ventilplunger 30 von einem zweiten elastischen Element 32 elastisch gehalten, und die Öffnung 26 wird mit dem Tank 2 verbunden, wenn der Ventilplunger 30 das zweite elastische Element 32 zusammendrückt, wenn der Druck im Tank 2 ansteigt. Das Loch, das unter den im Gehäuse 8 ausgebildeten Löchern 20 im untersten Abschnitt ausgebil­ det ist, befindet sich in einem Teil, der von der Oberfläche des Kraftstoffs getrennt ist, wenn Kraftstoff in den Tank 2 eingefüllt ist. Nun wird die Funktion der herkömmlichen Vor­ richtung zum Verhindern eines Überlaufens von Kraftstoff für einen Kraftstofftank unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben.

Das Kraftstoffgas im Tank 2 wird durch das Loch 20 in das Innere des Gehäuses 8 eingeleitet und durch den Pfad 25 und den Auslass 4 in normalem Zustand in den Behälter (nicht dargestellt) überführt. Wenn der Kraftstoff in das Innere des Gehäuses 8 gelangt, wenn das Fahrzeug sich stark bewegt, wird der Schwimmer 10 durch die Schwimmkraft des Kraftstoffs angehoben, und der Kopf 24 versperrt den Auslass 4, um da­ durch ein Überlaufen von Kraftstoff zu verhindern. Außerdem verdampft, wenn das Fahrzeug längere Zeit mit hoher Ge­ schwindigkeit fährt oder wenn das Fahrzeug für längere Zeit an einem Ort mit hoher Temperatur geparkt wird, Kraftstoff im Tank, wodurch der Druck in diesem ansteigt. Wenn dabei der Druck im Tank 2 höher als die elastische Kraft des zwei­ ten elastischen Elements 32 wird, wird der Ventilplunger 30 angehoben, und die Öffnung 26 wird mit dem Tank 2 verbunden, woraufhin das Kraftstoffgas über den Auslass 4 ausgegeben wird.

Jedoch bestehen bei der herkömmlichen Vorrichtung zum Ver­ hindern eines Überlaufens von Kraftstoff die folgenden Nach­ teile.

Erstens wird, wann das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, was zu starken Schwingungen des Fahrzeugs führt, und wenn es auf einer mit einem bestimmten Winkel geneigten Straße fährt, Kraftstoff in das Gehäuse 8 ausgegeben. Danach wird der Schwimmer 10 durch die Schwimmkraft des Kraftstoffs und die elastische Kraft des ersten elastischen Elements 12 angehoben, und der Kopf 24 Verschließt den Auslass. Wenn in diesem Zustand das Fahrzeug für längere Zeit mit hoher Ge­ schwindigkeit fährt oder wenn das Fahrzeug für längere Zeit an einem Ort mit hoher Temperatur geparkt wird, verdampft Kraftstoff im Tank 2. Da dann keine geeignete Einrichtung zum Entlüften des so verdampften Kraftstoffgases besteht, kann der Tank 2 aufgrund des erhöhten Drucks explodieren.

Außerdem ist es, da das Gehäuse 8 einstückig im Tank 2 aus­ gebildet ist, unmöglich, die in ihm enthaltenen Komponenten zu warten, wenn z. B. das Rückschlagventil 28 nicht arbeitet oder der Schwimmer 10 seine ursprüngliche Position verlassen hat.

Die DE 43 44 837 A1 beschreibt eine herkömmliche Tankentlüftungsvor­ richtung, wie sie bereits anhand der Fig. 1 und 2 ausführlich erläutert wurde. Bei dieser bekannten Entlüftungsvorrichtung ist der Kraftstoff­ gasauslaßweg von den Einlaßlöchern im Gehäuse der Vorrichtung zum Einlaßbereich der Auslaßleitung normalerweise offen und wird erst dann geschlossen, wenn Kraftstoff in das Gehäuse eindringt und den Schwim­ mer so anhebt, daß ein Schließkopf die Einlaßöffnung der Auslaßleitung absperrt.

Die US 5,277,217 beschreibt ein Tankentlüftungsventil mit einem Gehäu­ se, das eine Vielzahl von Einlaßöffnungen aufweist, und mit einem Ab­ sperrventil, das die Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses und einer Gasauslaßleitung öffnet und schließt. Im Gehäuse ist ein Schwim­ mer angeordnet, der in seiner Normalstellung einen Schließkörper des Ventils von seinem Ventilsitz abhebt, um das Ventil zu öffnen und die Ver­ bindung zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Gasauslaßleitung freizugeben.

Sobald Kraftstoff in das Gehäuse eindringt, schwimmt der Schwimmer auf und die Ventilkugel wird von einer Feder in ihren Ventilsitz gedrückt, um die Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses und der Gasauslaß­ leitung zu sperren.

Auch bei diesem bekannten Tankentlüftungsventil ist der Gasauslaßweg normalerweise geöffnet, während die Einlaßöffnungen ständig offen sind.

Die US 4,989,629 beschreibt ein weiteres Tankentlüftungsventil, bei dem eine Gasauslaßöffnung in einem Gehäuse mittels eines von einem Schwimmer getragenen Schließkörpers verschlossen werden kann, wenn Kraftstoff in den Innenraum des Ventilgehäuses eindringt. Die Einlaßöff­ nungen im Boden des Gehäuses sind dabei stets offen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Tankentlüf­ tungsvorrichtung zu schaffen, die einen Gasauslaßpfad zwischen dem In­ neren eines Tanks und einer Auslaßleitung normalerweise verschließt und das Kraftstoffgas wirkungsvoll abläßt, wenn der Druck im Tank ein be­ stimmtes Niveau überschreitet.

Diese Aufgabe wird durch die Tankentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Be­ schreibung und den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Ver­ anschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung nicht beschränkend sind, vollständiger zu verstehen sein.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer her­ kömmlichen Vorrichtung zum Verhindern des Überlaufens von Kraftstoff veranschaulicht;

Fig. 2 ist eine Horizontalschnittansicht entlang der Linie II-II' in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Frontansicht, die einen Kraftstofftank mit einer erfindungsgemäßen Tankentlüftungsvorrichtung zeigt;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer erfin­ dungsgemäßen Tankentlüftungsvorrichtung veranschaulicht; und

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau einer erfin­ dungsgemäßen Tankentlüftungsvorrichtung zum Erläutern eines Betriebszustands derselben veranschaulicht.

Wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist ein Gehäuse 110 an einem oberen Teil einer oberen Platte 101 eines Kraftstofftanks 100 angeordnet. Im Gehäuse 110 ist eine Aus­ lassanordnung 121 einer Gasauslasseinheit 120 angeordnet, wobei der untere Teil der Auslassanordnung 121 in das Innere des Tanks 100 freiliegt. Die Auslassanordnung 121 steht mit­ tels eines oberen Flanschs 121F in Eingriff mit der oberen Platte 101 des Tanks 100. Hierbei ist zwischen dem oberen Flansch 121F und der oberen Platte 101 ein Abstandsgummi 105 angeordnet, und zwischen der Auslassanordnung 121 und der oberen Platte 101 ist eine Dichtung 106 so angeordnet, dass diese Teile abdichtend aneinander angreifen.

Im unteren Teil der Auslassanordnung 121 ist ein Einlassloch 122 ausgebildet, durch das Kraftstoffgas vom Tank 100 einge­ leitet wird. Im Inneren der Auslassanordnung 121 ist zum Öffnen/Schließen des Einlasslochs 121 eine Öffnungs/Schließ- Kappe 125 angeordnet, die durch eine Schraubenfeder 127 im Inneren der Auslassanordnung 121 elastisch gehalten wird, damit im Normalzustand das Einlassloch 122 geschlossen wird. Im oberen Teil der Öffnungs/Schließ-Kappe 125 ist ein Öff­ nungs/Schließ-Kopf 125H angeordnet, um zu verhindern, dass Kraftstoff aus dem Tank 100 heraus ausgegeben wird, und zwar durch Schließen einer Öffnung 129, wenn die Öffnungs/- Schließ-Kappe 125 durch die Schwimmkraft des in die Auslass­ anordnung 121 eingeleiteten Kraftstoffs angehoben wird.

Außerdem ist eine Wand 128, die die Öffnung 129 enthält, über dem oberen Teil der Öffnungs/Schließ-Kappe 125 angeord­ net, die dazu dient, zu verhindern, dass Kraftstoff nach außen ausgegeben wird, wenn solcher in das Innere der Aus­ lassanordnung 121 eingeleitet wird.

An der oberen Umfangsfläche der Auslassanordnung 121 sind mehrere Auslasslöcher 123 ausgebildet, damit das durch das Einlassloch 122 eingeleitete Kraftstoffgas, das durch die Öffnung 129 lief, aus der Auslassanordnung 121 heraus ausge­ geben wird.

Außerdem ist zwischen der Auslassanordnung 121 und dem Ge­ häuse 110 ein Pfad 115 ausgebildet, damit das aus den Aus­ lasslöchern 123 ausgegebene Kraftstoffgas an eine Auslass­ leitung 130 überführt wird. Hierbei ist zwischen der Aus­ lassanordnung 121 und dem Gehäuse 110 eine Dichtung 111 an­ geordnet, die die Verbindung zwischen dem Pfad 115 und dem Tank 100 abdichtend versperrt.

Die Auslassleitung 130 ist auf einer Seite des Gehäuses 110 angeordnet, damit das an den Pfad 115 überführte Kraftstoff­ gas zur Außenseite des Tanks 100 ausgegeben wird. Diese Aus­ lassleitung 130 erstreckt sich durch den inneren, oberen Raum des Tanks 100 und die Seitenfläche desselben zur Außen­ seite dieses Tanks 100.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 die Funktion der erfindungsgemäßen Tankentlüftungsvorrichtung beschrie­ ben. Dabei wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 5 der Auslassvorgang für verdampftes Kraftstoffgas im Tank 100 er­ läutert.

Wenn der Druck des Kraftstoffgases im Tank 100 die Elastizi­ tätskraft der Schraubenfeder 127 übersteigt, wird diese ge­ dehnt, und dann bewegt sich die Öffnungs/Schließ-Kappe 125 nach oben, und das Einlassloch 122 wird geöffnet.

Danach wird das Kraftstoffgas aus dem Inneren des Tanks 100 durch das Einlassloch 122 in das Innere der Auslassanordnung 121 ausgegeben und dann durch die in der Wand 128 ausgebil­ dete Öffnung 129 an den oberen Teil der Auslassanordnung 121 überführt. Dieses an den oberen Teil der Auslassanordnung 121 überführte Kraftstoffgas wird an den zwischen der Aus­ lassnnordnung 121 und dem Gehäuse 110 ausgebildeten Pfad 115 durch die Auslasslöcher 123 überführt, die in der oberen Umfangsfläche der Auslassanordnung 121 ausgebildet sind.

Auch wird an den Pfad 115 überführtes Kraftstoffgas durch die Auslassleitung 130 zur Außenseite des Tanks 100 ausgege­ ben.

Indessen nimmt, wenn das Kraftstoffgas im Tank 100 mit vor­ bestimmter Menge ausgegeben ist, der Druck im Tank 100 ab, und die Öffnungs/Schließ-Kappe 125 verschließt das Einlass­ loch 122 in Zusammenwirkung mit der Elastizitätskraft der Schraubenfeder 127. Wenn der Druck des Kraftstoffgases im Tank 100 erneut ein bestimmtes Niveau erreicht, das dazu ausreicht, die Öffnungs/Schließ-Kappe 125 zu öffnen, wird das Kraftstoffgas erneut automatisch zur Außenseite des Tanks 100 ausgegeben. Daher ist es möglich, einen vorbe­ stimmten Druck im Tank 100 aufrechtzuerhalten.

Wenn Kraftstoff durch das Einlassloch 122 in das Innere des Tanks 100 gelangt, wird die Öffnungs/Schließ-Kappe 125 durch die Schwimmkraft des Kraftstoffs darin angehoben. Dadurch verschließt der Öffnungs/Schließ-Kopf 125H die Öffnung 129, um dadurch zu verhindern, dass Kraftstoff durch die Öffnung 129 zur Außenseite des Tanks 100 ausgegeben wird.

Wie oben beschrieben, stehen bei der erfindungsgemäßen Tank­ entlüftungsvorrichtung der Kraftstofftank und die Auslass­ leitung nicht immer in Verbindung miteinander. D. h., dass der Tank und die Auslassleitung abhängig vom Druckniveau des Kraftstoffgases im Tank miteinander verbunden oder voneinan­ der getrennt werden, um so das Kraftstoffgas wirkungsvoll auszugeben. Insbesondere ist es möglich, Kraftstoffgas wir­ kungsvoller auszugeben, da im unteren Abschnitt der Auslass­ anordnung, wo der Druck des Kraftstoffgases wirkt, ein Ein­ lassloch ausgebildet ist.

Außerdem sind das Gehäuse und die Gasauslasseinheit mit der oberen Platte des Tanks zusammengebaut, wodurch es einfacher ist, das System zu warten, wenn die Gasauslasseinheit nicht arbeitet.

Ferner leckt kein flüssiger Kraftstoff aus dem Tank aus, da der Tank und die Auslassleitung im normalen Zustand ge­ schlossen sind. Selbst wenn die Auslassleitung aufgrund eines Unfalls beschädigt wird, leckt kein Kraftstoff aus dem Tank aus der Auslassleitung aus.

Claims (6)

1. Tankentlüftungsvorrichtung mit

• - einem Gehäuse (110), daß an der Innenseite einer oberen Platte (101) eines Tanks (100) angeordnet ist,
• - einer Auslaßleitung (130), die sich vom Gehäuse (110) durch das In­ nere des Tanks (100) zu einer Seitenfläche desselben und durch diese hin­ durch zur Außenseite des Tanks (100) erstreckt, um Kraftstoffgas aus dem Tank (100) auszulassen, und
• - einer im Inneren des Gehäuses (110) angeordneten Gasauslaß­ einheit (120),
• - die mit ihrem oberen Abschnitt an einem oberen Abschnitt des Tanks (100) angebracht ist,
• - die in ihrem unteren Abschnitt ein Einlaßloch (122) sowie in ihrer oberen Umfangsfläche zumindest ein Gasauslaßloch (123) aufweist,
• - die zusammen mit dem Gehäuse (110) einen Pfad (115) vom Gasaus­ laßloch (123) zur Auslaßleitung (130) bildet, und
• - in der eine Öffnungs/Schließ-Kappe (125) zum Öffnen/Schließen des Einlaßlochs angeordnete ist, die durch ein elastisches Element im Inneren der Gasauslaßeinheit (120) gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasauslaßeinheit (120) eine Wand (128) mit einer Öffnung (129) zwischen dem Einlaßloch (122) und dem Auslaßloch (123) vorgesehen ist, und das die Öffnungs/Schließ-Kappe (125) am oberen Abschnitt einen Öff­ nungs/Schließ-Kopf (125H) zum Öffnen/Schließen der Öffnung (129) in der Wand (128) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Umfangsfläche der Gasauslaßeinheit (120) mehrere Auslaß­ löcher (123) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauslaßeinheit (120) einen oberen Flansch (121F) aufweist, der mit der oberen Platte (101) des Tanks (100) in Eingriff steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen der Gasauslasseinehit (120) und der oberen Platte (101) des Tanks (100) eine Dichtung (106) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Pfad (115) zwischen dem Gehäuse (110) und der Gasauslasseinheit (120) durch eine zwischen der Gasauslasseinheit (120) und dem Gehäuse (110) angeordnete Dichtung (111) gegenüber dem inne­ ren des Tanks (100) abgedichtet ist.