DE19651117A1 - Gasentlüftungsvorrichtung für einen Kraftstofftank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentlüftungsvorrichtung für einen Kraftstofftank.

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.

Wie 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 8 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, wenn 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.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tankent­ lüftungsvorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, den Pfad zwischen dem Inneren eines Tanks und einer Auslaß­ leitung in normalem Zustand zu verschließen und Kraftstoff­ gas wirkungsvoll auszugeben, wenn der Druck des im Tank ver­ dampften Kraftstoffgases ein bestimmtes Niveau überschrei­ tet.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tankentlüftungsvorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, flüchtiges Gas wirkungsvoller aus dem Inneren eines Kraftstofftanks abzuleiten und ein Auslecken von Kraftstoff durch eine Auslaßleitung zu verhindern, wenn diese beschä­ digt ist.

Die erfindungsgemäße Tankentlüftungsvorrichtung ist durch die Lehre des beigefügten Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhän­ giger Ansprüche.

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 Plätte 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 laßanordnung 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 (3)

1. Tankentlüftungsvorrichtung, gekennzeichnet durch:

• - ein Gehäuse (110), das an der Innenseite einer oberen Platte (101) eines Tanks (100) angeordnet ist;
• - eine Gasauslaßeinheit (120), die im Inneren des Gehäuses angeordnet ist und deren oberer Abschnitt in Kontakt mit dem oberen Abschnitt des Tanks steht und abhängig vom Druck des Kraftstoffgases betreibbar ist, wie es im Tank erzeugt wird, und durch ein Einlaßloch 122, das im unteren Abschnitt einer Auslaßanordnung (121) ausgebildet ist, in die Gasaus­ laßeinheit eingeleitet wird; und
• - eine Auslaßleitung (130), die mit dem Gehäuse auf einer Seite in Verbindung steht, durch das Innere des Tanks läuft und eine Seitenfläche desselben an der anderen Seite durch­ dringt, um das Kraftstoffgas aus dem Tank auszulassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauslaßeinheit (120) folgendes aufweist:

• - eine Auslaßanordnung (121) mit mehreren Auslaßlöchern (123), die an ihrer oberen Umfangsfläche ausgebildet sind, damit in das Innere der Auslaßanordnung eingeleitetes Kraftstoffgas an einen Pfad (115) ausgegeben werden kann, der zwischen dem Gehäuse und der Auslaßanordnung ausgebil­ det ist; und
• - eine Öffnungs/Schließ-Kappe (125), die durch ein elasti­ sches Element (127) im Inneren der Auslaßanordnung gehalten wird, um das Einlaßloch (122) abhängig vom Druck des Kraft­ stoffgases im Tank (100) zu öffnen/zu schließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Abschnitt der Öffnungs/Schließ-Kappe (125) ein Öffnungs/Schließ-Kopf (125H) angeordnet ist, um eine Öffnung (129) zu öffnen/zu schließen, die in einer Wand (128) im Inneren der Auslaßanordnung (121) ausgebildet ist, um zu verhindern, daß in das Einlaßloch (122) eingeleite­ ter Kraftstoff überläuft.