DE10117536A1 - Vorrichtung zum Verschließen eines Fahrzeugtanks - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung dient zum Verschließen eines Tanks eines Fahrzeuges und ist auf einem Tankstutzen befestigbar. Die Vorrichtung weist ein Verschlußgehäuse auf und relativ zum Verschlußgehäuse und in das Verschlußgehäuse hinein ist eine Verschlußklappe verschwenkbar angeordnet. Die Verschlußklappe ist in einer Verschlußstellung von mindestens einer Feder gegen einen Anschlag gedrückt. Im Bereich des Verschlußgehäuses ist mindestens eine Arretierung angeordnet, die die Verschlußklappe in der Verschlußstellung lösbar fixiert und die mit mindestens einer Auslöseeinrichtung gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen eines Tanks eines Fahrzeuges, die auf einem Tankstutzen befestigbar ist und die ein Verschlußgehäuse aufweist.

Vorrichtungen zum Verschließen eines Tanks sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Üblicherweise ist ein Tankstutzen eines Kraftfahrzeuges mit einem Innengewinde versehen, in das ein Sockelteil eines Tankverschlusses eingeschraubt ist. Das Sockelteil ist zum Verschließen des Tanks mit einem Tankdeckel koppelbar, der manuell aufgeschraubt oder abgenommen wird.

Die bekannten Tankdeckel sind nicht dafür geeignet, im Zusammenhang mit automatisierten Tankvorgängen verwendet zu werden. Insbesondere erweist es sich als schwierig, derartige aufschraubbare Tankdeckel bei einer Verwendung von sogenannten Tankrobotern zu handhaben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, daher eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine Betankung unter Verwendung von automatischen Betankungsvorrichtungen unterstützt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß relativ zum Verschlußgehäuse und in das Verschlußgehäuse hinein eine Verschlußklappe verschwenkbar angeordnet ist, die in einer Verschlußstellung von mindestens einer Feder gegen einen Anschlag gedrückt ist und daß im Bereich des Verschlußgehäuses mindestens eine Arretierung angeordnet ist, die die Verschlußklappe in der Verschlußstellung lösbar fixiert und die mit mindestens einer Auslöseeinrichtung gekoppelt ist.

Durch die Verwendung der verschwenkbaren Verschlüsse ist es möglich, automatisch bei einem Einfahren eines Auslaufrohres den Tankverschluß zu öffnen. Durch die Verwendung der Arretierung und durch das Pressen der Verschlußklappe unter Verwendung der Feder gegen den Anschlag wird eine ausreichende Abdichtung des Tankverschlusses sowie eine Sicherung gegenüber von einem unbeabsichtigten Öffnen bereitgestellt. Durch die Verwendung der Auslöseeinrichtung kann erreicht werden, daß die Arretierung nur bei Vorliegen definierter Öffnungszustände entriegelt.

Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Tankverschlusses ist es möglich, einen Tankroboter derart einzusetzen, daß sowohl serienmäßig für eine automatische Betankung ausgerüstete Fahrzeuge als auch bereits in betrieb befindliche nachgerüstete Fahrzeuge betankt werden können.

Zur Vermeidung eines Austretens von Kraftstoff oder Kraftstoffgasen ist vorgesehen, daß zwischen der Verschlußklappe und dem Anschlag eine Dichtung angeordnet ist.

Eine zuverlässige Führung der Verschlußklappe kann dadurch erreicht werden, daß sich der Anschlag im wesentlichen ringartig um eine Tanköffnung herum erstreckt.

Eine hohe Dichtwirkung kann dadurch erzielt werden, daß die Dichtung ringartig ausgebildet ist.

Eine mechanisch stabile Arretierung kann dadurch bereitgestellt werden, daß die Arretierung als ein Verschlußbolzen ausgebildet ist.

Zur Erhöhung der Verschlußsicherheit wird vorgeschlagen, daß der Verschlußbolzen eine geneigt verlaufende Auflaufflanke aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Auslöseeinrichtung mindestens zum Teil mechanisch ausgebildet ist.

Eine gezielte Auslösung kann dadurch erreicht werden, daß die Auslöseeinrichtung von mindestens einem Paßstift aktivierbar ist.

Zur Bereitstellung einer höheren Nutzungsflexibilität wird vorgeschlagen, daß die Auslöseeinrichtung mindestens bereichsweise elektrisch ausgebildet ist.

Insbesondere ist daran gedacht, daß die Auslöseeinrichtung von einer Sende-Empfangs-Einheit aktivierbar ist.

Zur Vermeidung von Fehlfunktionen erweist es sich als vorteilhaft, daß die Auslöseeinrichtung mit einer Codierung versehen ist.

Insbesondere kann eine automatische Identifizierung dadurch unterstützt werden, daß in einer Umgebung des Verschlußgehäuses ein Transponder zur Systemerkennung angeordnet ist.

Eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit kann dadurch erreicht werden, daß mindestens eine Steuerung zur Durchführung mindestens einer Sicherheitsüberprüfung verwendet ist.

Zur Anpassung an vorhandene Geometrien eines Tankstutzens wird vorgeschlagen, daß das Verschlußgehäuse mit dem Tankverschluß verschraubbar ausgebildet ist.

Insbesondere ist daran gedacht, daß das Verschlußgehäuse kompatibel zu einem Standardtankverschluß ausgebildet ist.

Ein typisches Anwendungsgebiet wird dadurch erschlossen, daß die Verschlußklappe von einem Tankroboter betätigbar ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer im Bereich eines Tankstutzens angeordneten Vorrichtung in einem geschlossenen Zustand und

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 während der Durchführung einer Betankung.

Fig. 1 zeigt einen Tank (1), der mit einem Tankstutzen (2) versehen sowie im Bereich eines Fahrzeuges (3) angeordnet ist. Der Tankstutzen (2) ist mit einem Innengewinde (4) versehen, in das ein Verschlußgehäuse (5) eines Tankverschlusses (6) mit einem Außengewinde (20) eingeschraubt ist. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Dichtigkeit liegt das Verschlußgehäuse (5) mit einer Dichtfläche (7) eines Umfangsflansches (8) auf einem Umfangssteg (9) des Tankstutzens (2) auf.

Zur Aufnahme des Tankverschlusses (6) weist eine Fahrzeugaußenkontur (10) einen Hohlraum (11) auf, der von einer Tankklappe (12) verschließbar ist. Die Tankklappe (12) weist ein Schwenkgelenk (13) auf und ist in einer Schließstellung gegen einen Anschlag (14) geführt.

Das Verschlußgehäuse (5) weist eine Tanköffnung (15) auf, die in der in Fig. 1 dargestellten Arbeitspositionierung von einer Verschlußklappe (16) verschlossen ist. Die Verschlußklappe (16) ist über ein Schwenkgelenk (17) mit dem Verschlußgehäuse (5) verbunden und wird von einer Feder (18) gegen einen Anschlag (19) gedrückt. Der Anschlag (19) und/oder eine Halterung für das Schwenkgelenk (17) können als eine innenseitige Randumbiegung des Verschlußgehäuses (5) realisiert sein.

Die Verschlußklappe (16) ist im Bereich ihrer einem Tankinnenraum (21) abgewandten Seite mit einer Dichtung (22) versehen, die beispielsweise als ein Dichtring ausgebildet ist, der in der in Fig. 1 dargestellten Verschlußstellung von der Verschlußklappe (16) gegen den Anschlag (19) gedrückt wird. In der in Fig. 1 dargestellten Verschlußpositionierung wird die Verschlußklappe (16) gemeinsam mit der Dichtung (22) von der Feder (18) gegen den Anschlag (19) gedrückt und dichtet hierdurch den Tankinnenraum (21) relativ zu einer Umgebung ab.

Zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Öffnens der Verschlußklappe (16) bei einem Einwirken unvorhergesehener Kräfte, beispielsweise bei einem Unfall, ist die Verschlußklappe (16) in der in Fig. 1 dargestellten Verschlußpositionierung zusätzlich von einer Arretierung (23) gesichert. Die Arretierung (23) kann als ein Verschlußbolzen (24) ausgebildet sein, der quer zu einer Längsrichtung (25) des Tankstutzens (2) verschieblich in einer Führung (26) gelagert ist. Der Verschlußbolzen (24) kann eine schräge Auflaufflanke (27) besitzen, die ein zusätzliches Anpressen der Verschlußklappe (16) gegen den Anschlag (19) hervorruft.

Im Bereich der Führung (26) kann ein elektromagnetischer Antrieb (28) für eine Positionierung des Verschlußbolzens (24) angeordnet sein. Insbesondere ist daran gedacht, den Antrieb (28) mit einer Sende-Empfangs-Einheit (29) zu koppeln, um eine Entriegelung unter Verwendung von drahtlos übertragenen Kommandosignalen durchzuführen. Es ist aber ebenfalls möglich, eine mechanische Entriegelung vorzunehmen, beispielsweise unter Verwendung von Paßstiften.

Zur Gewährleistung einer automatischen Positionierung des Verschlußbolzens in einer Verschlußpositionierung ist es möglich, den Verschlußbolzen (24) mit einem Queranschlag (30) zu versehen, auf den eine Feder (31) einwirkt, die den Verschlußbolzen (24) bei fehlender Aktivierung des Antriebes (28) in die Verriegelungspositionierung drückt.

Eine elektrische Energieversorgung der Sende-Empfangs- Einheit (29) erfolgt unter Verwendung einer Spannungsversorgung (32), zur Unterstützung einer Erkennung eines automatisch betankbaren Fahrzeuges wird ein Transponder (33) verwendet.

Insbesondere ist daran gedacht, die Dimensionierung des Verschlußgehäuses (5) im Bereich des Außengewindes (20) derart vorzunehmen, daß eine Kompatibilität zu einem Sockel eines üblichen Tankverschlusses vorliegt. Eine derartige Konstruktion unterstützt es, einen serienmäßigen Tankverschluß gemäß dem Stand der Technik durch einen für eine automatische Betankung geeigneten Tankverschluß zu ersetzen.

Bei einer Annäherung des in Fig. 1 dargestellten Tankroboters (34) an den Tankverschluß (6) ergibt sich der folgende Ablauf zur Durchführung eines automatischen Tankvorganges, der in Fig. 2 näher erläutert wird.

Bei einer Annäherung des Tankroboters (34) an den Tankverschluß (16) wird zunächst der Transponder (33) aktiviert und der Tankroboter (34) erkennt, ob ein automatisch betankbares Fahrzeug vorliegt. In einem nächsten Schritt wird dann beispielsweise mit Hilfe eines Saugfußes die Tankklappe (12) geöffnet und es wird vom Tankroboter (34) ein Steuersignal zur Sende- Empfangs-Einheit (29) übermittelt. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, zunächst grundsätzlich die Tankklappe (12) zu öffnen und den Transponder (33) erst bei einer unmittelbaren Annäherung des Tankroboters (34) an den Tankverschluß (6) zu aktivieren.

Sobald die Sende-Empfangs-Einheit (29) das Öffnungssignal des Tankroboters (34) erhalten hat, wird der Antrieb (28) aktiviert und der Verschlußbolzen (24) entgegen der Kraft der Feder (31) zurückgezogen. Nach erfolgter Entriegelung sendet die Sende-Empfangs- Einheit (29) die entsprechende Betankungsfreigabe an den Tankroboter (34) und dieser kann mit Hilfe des Auslaufrohres (35) die Verschlußklappe (16) in den Tankinnenraum (21) hinein verschwenken und gleichzeitig das Auslaufrohr (35) ausreichend tief in den Tankinnenraum (21) einführen.

Nach einer Durchführung der Betankung und einem Herausziehen des Auslaufrohres (35) aus dem Tankstutzen (2) schwenkt die Verschlußklappe (16) aufgrund der Kraft der Feder (18) wieder automatisch in die Verschlußpositionierung und wird gegen den Anschlag (19) gedrückt. Der Tankroboter (34) meldet das Zurückziehen des Auslaufrohres (35) an die Sende- Empfangs-Einheit (29) und diese veranlaßt eine erneute Positionierung des Verschlußbolzens (24) in der Verriegelungspositionierung.

Zur Durchführung einer konventionellen Betankung eines Fahrzeuges, das mit dem Tankverschluß (6) ausgerüstet ist, bieten sich zwei Möglichkeit an. Eine Variante besteht in einem Abschrauben des Tankverschlusses (6) vom Tankstutzen (2), die andere Variante besteht darin, einen speziellen Signalgeber mitzuführen, der die Kommunikation mit dem Tankroboter (34) imitiert und eine Freigabe der Verriegelung veranlaßt.

Zur Realisierung der Spannungsversorgung (32) ist insbesondere daran gedacht, eine externe Kontaktierung mit Anschlüssen des Tankroboters (34) durchzuführen, um lediglich dann elektrische Energie bereitzustellen, wenn diese für die Durchführung eines Verriegelungs- oder Entriegelungsvorganges auch tatsächlich benötigt wird. Während der übrigen Betriebszeit liegt keine elektrische Energie im Bereich des Tankverschlusses (6) an, so daß bei Unfällen oder anderen kritischen Situationen keine zusätzliche Explosions- oder Brandgefahr hervorgerufen wird.

Aufgrund der Kommunikation zwischen dem Tankroboter (34) und der Sende-Empfangs-Einheit (29) kann ein sehr hohes Sicherheitsniveau bei der Durchführung des Betankungsvorganges realisiert werden. Es werden insbesondere Sicherheitsüberprüfungen durchgeführt, die bei einer Detektion von Sicherheitsmängeln zu einem Abbruch des Tankvorganges führen. Gegenüber einer konventionellen Betankung kann somit eine deutlich gesteigerte Sicherheit erreicht werden.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Verschließen eines Tanks eines Fahrzeuges, die auf einem Tankstutzen befestigbar ist und die ein Verschlußgehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß relativ zum Verschlußgehäuse (5) und in das Verschlußgehäuse (5) hinein eine Verschlußklappe (16) verschwenkbar angeordnet ist, die in einer Verschlußstellung von mindestens einer Feder (18) gegen einen Anschlag (19) gedrückt ist und daß im Bereich des Verschlußgehäuses (5) mindestens eine Arretierung (23) angeordnet ist, die die Verschlußklappe (16) in der Verschlußstellung lösbar fixiert und die mit mindestens einer Auslöseeinrichtung gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verschlußklappe (16) und dem Anschlag (19) eine Dichtung (22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlag (19) im wesentlichen ringartig um eine Tanköffnung (15) herum erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (22) ringartig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (23) als ein Verschlußbolzen (24) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußbolzen (24) eine geneigt verlaufende Auflaufflanke (27) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung mindestens zum Teil mechanisch ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung von mindestens einem Paßstift aktivierbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung mindestens bereichsweise elektrisch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung von einer Sende-Empfangs-Einheit (29) aktivierbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung mit einer Codierung versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Umgebung des Verschlußgehäuses (5) ein Transponder (33) zur Systemerkennung angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transponder (33) zur Systemerkennung im Bereich des Verschlußgehäuses (5) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Steuerung zur Durchführung mindestens einer Sicherheitsüberprüfung verwendet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußgehäuse (5) mit dem Tankverschluß (6) verschraubbar ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußgehäuse (5) über eine Bajonett-Verbindung mit dem Tankverschluß (6) koppelbar ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußgehäuse (5) kompatibel zu einem Standardtankverschluß ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappe (16) von einem Tankroboter (34) betätigbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Verschlußgehäuses (5) eine bei der Durchführung einer Druckbetankung von der Betankungseinrichtung beaufschlagbare Dichtung angeordnet ist.