DE2752645C3

DE2752645C3 - Vorrichtung zur Füllbegrenzung und Be- und Entlüftung bei Behältern, insbesondere Kraftstoffbehältern von Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE2752645C3
Application number: DE19772752645
Authority: DE
Inventors: Ing.(Grad.) Alfred 5529 Krautscheid Keschtges
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Deutschland Holdings GmbH
Priority date: 1977-11-25
Filing date: 1977-11-25
Publication date: 1981-04-09
Also published as: DE2752645A1; DE2752645B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Füllbegrenzung und Be- i-nd Entlüftung bei Behältern, insbesondere Kraftstoffbehältern von Personenkraftwagen, wobei ein Teil des Behältervolumens als Druckausgleichsraum im Hinblick auf Temperaturschwankungen dient, mit einer in den be- und entlüftbaren Einfüllstutzen einmündenden Be- und Entlüftungseinrichtung, die eine den noch als zulässig angesehenen maximalen Flüssigkeitsstand bestimmende erste Be- und Entlüftungsleitung und ein die Entlüftung des Druckausgleichsraumes übernehmendes zweites Entlüftungsleitungssystem aufweist, wobei das für die Entlüftung des Druckausgleichsraumes vorgesehene zweite Entlüftungssystem durch einen als federbelasteten Hebel ausgebildeten Verschluß verschließbar ist, der beim Zuschrauben des Deckels des Einfüllstutzens von einem Teil des Deckels erfaßt und entgegen der Federwirkung von der oberen öffnung des zweiten Entlüftungssystems abgehoben wird.

Eine solche Vorrichtung ist durch die US-Patentschrift 37 28 846 bekannt.

Mit ihr wird eine einwandfreie Füllbegrenzung erreicht, indem nach Verschließen einer im Querschnitt größeren Be- und Entlüftungsleitung durch den aufsteigenden Kraftstoff eine für die Entlüftung des Druckausgleichraumes vorgesehene zweite, im Querschnitt kleinere Entlüftungsleitung beim Betankungsvorgang geschlossen gehalten ist. Nach Abschluß des Betankens wird mit dem Aufschrauben des Deckels des Einfüllstutzens die zweite Entlüftungsleitung geöffnet, so daß ein einwandfreier Druckausgleich des Kraftstoffbehälters gewährleistet ist

Zum Verschließen der zweiten -Entlüftungsleitung wird ein federbelasteter Hebel verwendet, der in ίο Längsrichtung des Einfüllstutzens angeordnet ist Da zu seiner Lagerung ein Drehlager und die zugehörigen Halterungen erforderlich sind, ergibt sich ein erheblicher Raumbedarf, der zu einer nachteiligen Verringerung des wirksamen Einfüllquerschnittes des Einfüllstutzens führt.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Systems besteht in der relativ aufwendigen Konstruktion, die für Serienfahrzeuge nicht tragbar erscheint und der auch eine gewisse Störanfälligkeit zuzurechnen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art eine Verschlußvorrichtung für das zweite Entlüftungsleitungssystem anzugeben, die äußerst einfach aufgebaut ist, ein Minimum an Bauraum benötigt und darüber hinaus keinerlei Beeinträchtigung des wirksamen Einfüllquerschnittes des Einfüllstutzens zur Folge hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß der als Verschluß für das zweite Entlüftungsleitungisystem dienende federbelastete Hebel als Blattfe-

der ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung des

Einfüllstiitzens angeordnet und an ihrem einen Ende fest mit dem oberen Rand des Einfüllstutzens verbunden ist und bei offenem Einfüllstutzen mit ihrem anderen, freien Ende die obere Öffnung des zweiten Entlüftungsleitungssysiems abschließt.

Als Folge der Einfachheit der Konstruktion, die mit einem Minimum an Teilen auskommt, wird ohne Funktionseinbuße die Störanfälligkeit herabgesetzt.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß d'e Blattfeder entsprechend dem Querschnitt des Einfüllstutzens und quer zu ihrer axial gerichteten Federwirkung kreisbogenförmig gekrümmt ausgebildet und unterhal'· des rechtwinklig nach innen abgebogenen oberen Randes des Einfüllstutzens angeordnet ist. Durch diese vorteilhafte Anordnung wird erreicht, daß der durch den eingezogenen Rand des Einfüllstutzens gebildete Ringflansch gegenüber Ausführungen, die eine derartige Verschlußvorricrturig nicht aufweisen, nicht verbreitert werden muß, was zu einer Einbuße des wirksamen Einfüllquerschnittes führen würde.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug im Vertikalschnitt,

Fig. 2 den Kraftstoffbehälter nach Fig. 1 in Draufsicht,

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 1 stark vergrößerte Darstellung des oberen Einfüllstutzenbereichs bei aufgeschraubtem Deckel, im Schnitt entsprechend Fig. 1,

Fig.4 den oberen Einfüllstutzenbereich bei abgenommenem Deckel, in Darstellung entsprechend F i g. 3, und

F i g. 5 den Gegenstand von F i g. 4 in Draufsicht. Nach F i g. 1 und 2 bezeichnet 10 den Kraftstoffbehälter eines Personenkraftwagens. Der Kraftstoffbehälter 10 ist verhältnismäßig flach ausgebildet und weist einen schräg nach oben ragenden Einfüllstutzen 11 auf. Der

Einfüllstutzen 1ί ist in üblicher Weise durch einen Deckel 12 mit Be- und Entlüftungsöffnung 12a verschließbar. Als Entlüftung für den Kraftstoffbehälter 10 beim Einfüllen von Kraftstoff dient zunächst im wesentlichen der Einfüllstutzen 11 selbst. Sobald der Flüssigkeitsstand das mit 13 bezifferte untere Ende des Einfüllstutzens 11 erreicht hat, kann die Entlüftung des Kraftstoffbehälters 10 nur noch durch eine Be- und Entlüftungseinrichtung erfolgen, die aus einer ersten Be- und Entlüftungsleitung 14 und drei ein zweites Entlüftungsleitungssystem bildenden Entlüftungsleitungen 15, Ib, 27 besteht. Die wesentliche Entlüftungsfunktion übernimmt hierbei zunächst die Be- und Entlüftungsleitung 14, deren innerhalb des Kraftstoffbehälters 10 befindliches Ende 17, wie Fig. 1 zeigt, etwa rechtwinklig nach unten abgebogen ist Der Querschnitt der ersten Be- und Entlüftungsleitung 14 ist so bemessen, daß die beim Einfüllvorgang aus dem Kraftstoffbehälter 10 durch die Flüssigkeit verdrängte Luft ungehindert durch diese Leitung 14 entweichen kann. Dieser praktisch ohne Verzögerungen stattfindende Einfüllvorgang dauert so lange an, bis der 1 lüssigkeitsspiegel das Ende 17 der ersten Be- und Entlüftungsleitung 14 erreicht hat. Dieser Flüssigkeitsspiegel ist aus F i g. 1 ersichtlich und mit 18 bezeichnet.

Über den Flüssigkeitsspiegel 18 hinaus soll der Kraftstoffbehälter 10 nicht weiter aufgefüllt werden. Es bleibt also ein Restvolumen frei, welches als Druckausgleichsraum 19 dient dahingehend, daß es Volumenvergrößerungen des im Kraftstofftank 10 befindlichen Kraftstoffs infolge starker Temperaturerhöhungen, die zum Beispiel bei entsprechender Sonnenbestrahlung des Fahrzeuges auftreten können, ermöglicht. Die Größe dieses Restvoluinens, in der Regel ca. 5 Liter, wird also durch die erste Be- und Entlüftungsleitung 14 bzw. dessen nach unten abgebogenes Ende 17 bestimmt. Über die Leitung 14 ist der Kraftstoffbehälter 10 bei Verbrauch von Kraftstoff während des Betriebes des Fahrzeuges auch belüftet, um keinen Unterdruck mit der Gefahr einer Implosion entstehen zu lassen.

Die Forderung nach Entlüftung des Kraftstoffbehälters 10 besteht jedoch nicht nur bis zum Erreichen des maximalen Flüssigkeitsspiegels 18; vielmehr muß auch für eine ausreichende Entlüftung des als Druckausgleichsraum 19 wirkenden Restvolumens gesorgt werden. In dem Druckausgleichsraum 19 bildet sich nämlich aus den dort befindlichen Luft und Kraftstoffdämpfen ein Gasgemisch, dessen Druck bei entsprechend hohen Außentemperaturen auf erhebliche Werte ansteigen kann. Um solche Druckerhöhungen zu vermeiden, ist ein zweites Entlüftungsleitungssystem vorgesehen, welches u.a. aus den bereits erwähnten Entlüftungsleitungen 15,16, 27 besteht. Die nach außen abgebogenen Enden der beiden Entlüftungsleitungen 15, 16 liegen — wie Fig. 1 verdeutlicht — unmittelbar unterhalb der oberen Begrenzungswand 20 des Kraftstoffbehälters 10 und die Entlüftungsleitung 27 ist etwa in der Mitte der oberen Begrenzungswand 20 an der Stelle 28a an den Innenraum angeschlossen. Dadurch ist auch bei eventuellen leichten Schräglagen des Fahrzeuges und dynamischen Kräften eine einwandfreie Entlüftung 0 ·. i>:^ckausgleichsraumes gewährleistet.

Wie des weiteren aus F i g. 1 und 2 hervorgeht, verläuft die erste Be- und Entlüftungsleitung 14 in horizontaler Richtung zunächst innerhalb des Kraftstoffbehälters 10, tritt sodann an der Stelle 21 durch die obere Begrenzungswand 20 des Kraftstoffbehälters

hindurch nach außen, varläuft zunächst weiter horizontal, wird anschließend um den Einfüllstutzen 11 herumgeführt und mündet schließlich unterhalb des oberen Endes desselben in diesen ein (F i g. 1). Die durch die erste Be- und Entlüftungsleitung 14 aus dem Kraftstoffbehälter 10 abgeführte Luft gelangt somit während des Einfüllvorganges durch den Einfüllstutzen 11 endgültig ins Freie.

Die beiden Entlüftungsleitungen 15, 16 des zweiten Entlüftungsleitungssystems durchsetzen dagegen die obere Begrenzungswand 20 des Kraftstoffbehälters 10 bereits an den Stellen 22, 23 und verlaufen dann außerhalb des Kraftstoffbehälters 10 im wesentlichen in horizontaler Richtung, bis sie in ein am Einfüllstutzen 11 befestigtes Sammelgehäuse 24 einmünden. Die Entlüftungsleitung 27 verläuft vollständig außerhalb des Kraftstoffbehälters 10. Unter Bildung einer Schleife erstreckt sie sich über die gesamte Breite des Kraftstoffbehälters 10 und mündet ebenfalls in das Sammelgehäuse 24. Der Innenraum des Samroelgehäuses 24 ist durch eine weitere Entlüftungsleitung 25 mit dem fnnenraum des Einfüilstutzens 11 verbunden. Wie insbesondere F i g. 3 bis 5 zeigen, reicht das obere Ende 26 der Entlüftungsleitung 25 bis unmittelbar unterhalb des Deckels 12.

Die im Vorstehenden beschriebene und in ihrer Gesamtheit aus Fig.¹ und 2 hervorgehende Entlüftungsvorrichtung für den Druckausgleichsraum 19 kooperiert nun mit dein Deckel 12 des Einfüllstutzens 11 derart, daß bei abgenommenem Deckel 12, d. h. während des Eimüllvorganges. die Entlüftungsleitung 25 automatisch abgesperrt ist. In diesem Zustand kann keine Entlüftung des Druckausgieichsraumes 19 stattfinden. Bei aufgeschraubtem Deckel 12 dagegen (Fig. 1 und 2) ist die Entlüftungsleitung 25 geöffnet. Damit kann Luft bzw. können Kraftstoffdämpfe aus dem Druckaus· gleichsraum 19 über die Entlüftungsleitungen 15, 16, 27 zunächst in das Gehäuse 24 und dann über die Entlüftungsleitung 25 in den Einfüllstutzen 11 gelangen, von wo sie entweder über die Entlüftungsöffnung 12a im Tankdeckel 12 oder durch eine separate Leitung (nicht dargestellt), die mit Sperreinrichtungen gegen auslaufenden Kraftstoff im Falle, daß das Fahrzeug nach einem Unfall umgestürzt ist, versehen ist. ins Freie gelangen können. Auf diese Weise ist stets eine einwandfreie Entlüftung des Druckausgleichsraumes 19 gewährleistet.

Aus F i g. 3 bis 5 geht nun im einzelnen die durch den Deckel 12 bewirkte selbsttätige Verschlußvorrichtung hervor. Zur Befestigung des Deckels 12 weist der Einfüllstutzen 11 einen oberen, rechtwinklig nach innen abgebogenen Rand 28 auf, der mit zwei diametral gegenüberliegenden unterhalb des Deckels an diesem angebrachten Halteelementen 29,30 (F i g. 3) zusammen wirkt. Der Rand 28 des Einfüllstutzens 11 weist zwei gegenüberliegende Aussparungen 31, 32 auf, die beim Aufsetzen des Deckels 12 von den Halteelementen 29, 30 durchsetzt werden. Anschließend wird der Deckel in Pfeilrichtung 33 (F i g. 5) gedreht, wobei die Halteelemente 29, 30 den Rand 28 des Einfüllstutzens untergreifen. Ein elastischer Dichtungsring 34 sorgt hierbei einerseits für eine sichere Abdichtung, andererseits dafür, daß die Halteelemente mit dem notwendigen Druck von unten her an dem Rand 28 des Einfüllstutzens Il anliegen.

Wie insbesondere aus F i g. 4 und 5 hervorgeht, ist an dem abgebogenen Rand 28 ein Ende 35 einer kreisförmig gebogenen Blattfeder 36 befestigt, z. B.

angenietet. F i g. 4 macht deutlich, daß die Blattfeder 36 mit ihrem abgekröpften freien Ende 37 die obere öffnung 26 der Entlüftungsleitung 25 bei abgenommenem Deckel 12 selbsttätig verschließt. Wird nun der Deckel 12 auf den Einfüllstutzen 11 aufgeschraubt, so untergreift hierbei das eine Halteelement 29 die Blattfeder 36 und hebt diese bei Drehung von der oberen Öffnung 26 der Entlüftungsleitung 25 ab, wobei sich schließlich die aus Fig. 3 ersichtliche Endstellung der Blattfeder 36 ergibt. In dieser Endstellung ist die Entlüftungsleitung 25 geöffnet, so daß der bereits oben beschriebene Entlüftungsvorgang des Druckausgleichsraumes 19 stattfinden kann. Wird der Deckel 12 vom Einfüllstutzen 11 abgeschraubt, so findet der umgekehrte Vorgang statt, d. h. das Halteelement 29 gibt das freie Ende 37 der Blattfeder 36 zunehmend frei, so daß es sich infolge seiner Federvorspannung wieder selbsttätig auf die obere öffnung 26 der Entlüftungsleitung 25 legen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Füllbegrenzung und Be- und Entlüftung bei Behältern, insbesondere Kraftstoffbehältern von Personenkraftwagen, wobei ein Teil des Bchältervolumens als Druckausgleichsraum im Hinblick auf Temperaturschwankungen dient, mit einer in den be- und entlüftbaren Einfüllstutzen einmündenden Be- und Entlüftungseinrichtung, die eine den noch als zulässig angesehenen maximalen Flüssigkeitsstand bestimmende erste Be- und Entlüftungsleitung und ein die Entlüftung des Druckausgleichsraumes übernehmendes zweites Entlüftungsleitungssystern aufweist, wobei das für die Entlüftung des Druckausgleichsraumes vorgesehene zweite Entlüftungsleitungssystem durch einen als federbelasteten Hebel ausgebildeten Verschluß verschließbar ist, der beim Zuschrauben des Deckels des EinfiiHstutzens von einem Teil des Deckels erfaßt und entgegen der Federwirkung von der oberen Öffnung des zweiten Entlüftungsleitungssystems abgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der als Verschluß für das zweite Entlüftungsleitungssystem (15, 16, 24, 25, 27) dienende federbelastete Hebel als Blattfeder (36) ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung des Einfüllstutzens (11) angeordnet und die an ihrem einen Ende (35) fest mit dem oberen Rand (28) des Einfüllstutzens (11) verbunden ist und bei offenem Einfüllstutzen (11) mit ihrem anderen, freien Ende (37) die obere Öffnung (26) des zweiten Entlüftungsleitungssystems (15, 16, 24, 25, 27) abschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (36) entsprechend dem Querschnitt des Einfüllstutzens (11) und quer zu ihrer axial gerichteten Federwirkung kreisbogenförmig gekrümmt ausgebildet und unterhalb des rechtwinklig nach innen abgebogenen oberen Randes (28) des Einfüllstutzens (11) angeordnet ist.