DE19832910A1 - Verschlußvorrichtung für Kraftfahrzeugtanks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußvorrichtung für Kraftfahrzeugtanks. Üblicherweise umfaßt eine solche Vorrichtung einen Tankdeckel, der meist nach Art eines Bajonettverschlusses in der Einfüllöffnung des Einfüllrohres des Tankes fixierbar ist. Die Einfüllöffnung sowie der Tankdeckel sind in einer mit einer Tankklappe abschließbaren Ausnehmung der Fahrzeugkarosserie, der sog. Tankmulde, untergebracht. Nachteilig bei der herkömmlichen Ausgestaltung ist allgemein die Notwendigkeit des manuellen Öffnens und Schließens des Tankdeckels beim Tanken. Insbesondere bei Dieselkraftstoffen ist der Tankdeckel häufig verschmutzt, so daß eine Verschmutzung der Hände nur durch Benutzung von Handschuhen vermieden werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß der Tankdeckel nicht ordnungsgemäß am Einfüllrohr befestigt und dadurch Kraftstoffgeruch in den Fahrzeuginnenraum gelangen kann. Auch kann der nicht ordnungsgemäß aufgesetzte Tankdeckel während der Fahrt verloren gehen. Schließlich kann der Tankdeckel nach dem Tanken an der Tankstelle vergessen werden. Während der Fahrt kann dann flüssiger Kraftstoff aus dem Einfüllrohr herausschwappen.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Verschlußvorrichtung vorzuschlagen, die in dieser Hinsicht verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Verschlußvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Sie umfaßt ein Antriebselement zum automatischen Öffnen und Schließen des Tankdeckels, ein dem Antriebselement nachgeschaltetes Getriebe und eine Steuerungseinrichtung, mit der der Antrieb vom Fahrzeuginnenraum, insbesondere vom Fahrersitz aus steuerbar ist. Mit einer solchen Verschlußvorrichtung sind die eingangs genannten Nachteile völlig umgangen. Die einzige erforderliche manuelle Tätigkeit beim Tanken ist es die Zapfpistole in das Einfüllrohr einzuführen und am Ende des Betankungsvorgangs wieder herauszunehmen und an die Zapfsäule zu hängen. Das Öffnen und das Schließen des Tankdeckels erfolgt ganz einfach durch einen im Fahrzeuginnenraum angeordneten Druckknopf, einen Schalter o. dgl. Das Schließen des Tankdeckels kann auch über eine logische Erkennung ausgelöst werden. Es ist beispielsweise denkbar, daß bei geöffnetem Tankdeckel das Einschalten der Zündung das Schließen des Tankdeckels bewirkt.

In Fahrzeugen ist vielfach ein pneumatisches oder hydraulisches Bordnetz vorhanden. Es ist dann zweckmäßig, ein eben solches Antriebselement zu verwenden. Aber auch in Fahrzeugen, die kein solches Bordnetz haben, kann hydraulische oder pneumatische Energie leicht durch einen Kompressor oder eine Hydraulikpumpe erzeugt werden. Selbstverständlich kann auch ein elektrisches Antriebselement verwendet werden. Bevorzugt werden allerdings pneumatische Antriebselemente eingesetzt, da sie einfacher aufgebaut, leichter und umweltfreundlicher sind. Besonders bevorzugt wird ein doppeltwirkender pneumatischer Membranzylinder eingesetzt. Als Druckquelle dient der Atmosphärendruck, der Membranzylinder ist also unterdruckbetätigt. Als Unterdruckquelle dient beispielsweise der in dem Ansaugrohr des Motors herrschende Unterdruck.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine pneumatische oder hydraulische Handpumpe vorgesehen, die in das Antriebselement fördert und dieses in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Im Falle eines Ausfalls der Steuereinrichtung kann dann der Tankdeckel von Hand geöffnet werden. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Öffnungs- und Schließbewegung des Tankdeckels mit der Öffnungs- und Schließbewegung der Tankklappe zwangsgekoppelt. Auf diese Weise kann durch einen einzigen Antrieb sowohl die Tankklappe als auch der Tankdeckel geöffnet und geschlossen werden.

Für den Öffnungs- und Schließmechanismus stehen naturgemäß eine Vielzahl verschiedener Möglichkeiten zur Verfügung. Eine fertigungstechnisch einfach zu realisierende und zuverlässige Ausführung besteht darin, daß der Tankdeckel an einer mit Radialabstand zu ihm angeordneten, parallel zu seiner Planebene verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Er kann somit durch ein einfach gestaltetes Hebelgetriebe o. dgl. mit Hilfe des Antriebselements geöffnet und geschlossen werden. Zweckmäßigerweise liegt die Schwenkachse mit ihren Enden in einem ersten Schwenkauge zweier am Außenumfang des Tankdeckels angeformter Haltewangen ein, deren Planebenen sowohl parallel zueinander als auch parallel zu einer gedachten Durchmesserlinie des Tankdeckels verlaufen. Der sich zwischen den Haltewangen erstreckende Abschnitt der Schwenkachse durchgreift die Freienden zweier an der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres angeformter und davon schräg abstehender leistenförmiger Träger. Zum Schwenkantrieb des Tankdeckels ist eine Fixierachse vorhanden, die parallel zur Schwenkachse verläuft und deren Enden jeweils in einem zweiten Schwenkauge der Haltewangen einliegen. An der Fixierachse setzt eine Antriebsstange des Antriebselements vorzugsweise die Kolbenstange eines pneumatischen Membranzylinders an. Die zwei Schwenkaugen der Haltewangen sind so angeordnet, daß ihre Verbindungslinie mit der Planebene des Tankdeckels einen zur Antriebsstange hin geschlossenen spitzen Winkel bildet. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich ein zweiarmiger um die genannte Schwenkachse schwenkbarer Winkelhebel. Vorzugsweise ist zwischen der Antriebsstange und der Fixierachse ein Schwenkarm zwischengeschaltet, der mit seinem antriebsseitigen Ende über eine Gelenkachse mit der Antriebsstange gelenkig verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß die Antriebsstange nur eine Translationsbewegung ausführt. Dadurch ist sowohl eine eventuell erforderliche Gleitführung der Antriebsstange als auch die Befestigung des Antriebselements an der Fahrzeugkarosserie vereinfacht.

Zur Verriegelung des Tankdeckels ist ein Verriegelsschieber vorgesehen, der auf der Tankdeckeloberseite zwischen einer Freigabe- und einer Verriegelungsstellung geführt ist. Das eine Ende des Verriegelschiebers ist mit der Fixierachse verbunden, während sein anderes Ende in der Verriegelungsstellung in Eingriff mit einer mit Radialabstand zum Tankdeckel angeordneten Hinterschneidung steht. Die Fixierachse ist in den zweiten Schwenkaugen der Haltewangen gelagert, die als Langlöcher ausgebildet sind und die sich parallel zur Bewegungsrichtung des Verriegelungsschiebers erstrecken. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß die Antriebsstange zunächst den Verriegelungsschieber aus seiner Verriegelungsstellung in seine Freigabestellung bewegt und erst dann der Tankdeckel vom Einfüllrohr weggeschwenkt wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Tankdeckel ein im wesentlichen topfförmiges Gehäuse, in dem ein axial beweglich gelagertes, mit dem Öffnungsrand der Einfüllöffnung zusammenwirkendes Dichtungsteil angeordnet ist. Das Dichtungsteil durchsetzt mit wenigstens zwei Anpreßlaschen die Gehäuseoberseite. Die Anpreßlaschen flankieren seitlich den Verriegelungsschieber und wirken mit ihm nach Art eines Keilgetriebes derart zusammen, daß das Dichtungselement in der Verriegelungsstellung des Tankdeckels gegen den Öffnungsrand des Einfüllrohres gepreßt ist. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß der Tankdeckel stets hermetisch dicht auf dem Einfüllrohr aufsitzt.

Die Bewegungskoppelung zwischen dem Tankdeckel und der Tankklappe ist in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch bewerkstelligt, daß die Translationsbewegung der Antriebsstange über eine Verbindungsstange auf die nach Art eines zweiarmigen Hebels fahrzeugseitig gelagerte Tankklappe übertragen wird.

Die Erfindung wird nun anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. II bei geschlossenem Tankdeckel und geschlossener Tankklappe,

Fig. 4 einen pneumatischen Membranzylinder mit Notbetätigung,

Fig. 5 einen pneumatischen Membranzylinder mit einer alternativen Notbetätigung,

Fig. 6 ein Funktionsschaubild, das eine erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung in steuerungsmäßiger Umgebung zeigt, und

Fig. 7 das Detail VII von Fig. 3.

Bei der Abbildung gemäß Fig. 1 sind aus Übersichtlichkeitsgründen nur die mechanischen Komponenten einer Verschlußvorrichtung dargestellt, nämlich das obere Ende eines Einfüllrohres 1 mit einer Einfüllöffnung 2, ein Tankdeckel 3, eine Tankklappe 4 sowie eine Antriebsstange 5. Die Antriebsstange 5 wirkt über ein weiter unten näher erläutertes Hebelgetriebe mit dem Tankdeckel 3 zusammen. Der Tankdeckel setzt sich im wesentlichen aus einem im wesentlichen topfförmigen Deckelgehäuse 6 und einem darin angeordneten Dichtungsteil 7 zusammen. An der Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses 6 sind zwei Haltewangen 9 angeformt. Die Haltewangen 9 sind beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ihre Planebenen verlaufen parallel zur Mittellängsachse 8 des Deckels bzw. zu einer Durchmesserlinie 10 und flankieren diese. In dem dem Tankdeckel 3 abgewandten radial außenliegenden Bereich der Haltewangen 9 ist jeweils ein erstes Schwenkauge 13 angeordnet. In den Schwenkaugen 13 liegt eine Schwenkachse 14 mit ihren Enden ein. Die Schwenkachse 14 durchgreift mit ihrem zwischen den Haltewangen 9 angeordneten Abschnitt zwei von der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres 1 schräg nach oben abstehende und in Querschnitt etwa rechteckige Träger 15. Der Tankdeckel 3 ist somit schwenkbar an den Trägern 15 bzw. am Einfüllrohr 1 gelagert. Die Schwenkachse 14 weist einen Radialabstand zum Tankdeckel 3 auf und verläuft parallel zu dessen Planebene 20 bzw. zu der vom Öffnungsrand 16 des Einfüllrohres 1 aufgespannten Ebene 21. Außerdem verläuft die Schwenkachse 14 rechtwinklig zu der gedachten Durchmesserlinie 10 des Tankdeckels. Auf der Oberseite 17 des Deckelgehäuses 6 ist ein Verriegelungsschieber 18 in Richtung der Durchmesserlinie 10 verschiebbar geführt. Die Durchmesserlinie 10 bildet somit die Bewegungsrichtung 19 des Verriegelungsschiebers bzw. einer das Öffnen und Schließen des Tankdeckels 3 bewirkenden Antriebsstange 5 eines pneumatischen Membranzylinders 23 (Fig. 4-6). Der Verriegelungsschieber 18 ist ein flaches, plattenförmiges, im Querschnitt etwa rechteckiges Teil, das mit einer seiner Flachseiten auf der Oberseite 17 des Deckelgehäuses 6 aufliegt. Der Verriegelungsschieber 18 ist seitlich und in Richtung der Mittellängsachse 8 des Tankdeckels 3 mit Hilfe zweier ihn flankierender Führungsvorsprünge 24 geführt. Die Führungsvorsprünge 24 sind im wesentlichen Winkelprofile, deren einer Schenkel etwa rechtwinklig aus der Tankdeckel-Oberseite 17 hervorsteht und deren anderer Schenkel 25 sich parallel zur Planebene des Verriegelungsschiebers 18 verläuft und der sich in dessen dem Deckelgehäuse 6 abgewandte Oberseite 26 hineinerstreckt. An seinem der Antriebsstange 5 zugewandten Ende weist der Verriegelungsschieber 18 zwei seitlich von ihm abstehende Führungszapfen 27 auf, die jeweils in einem die Haltewange 9 durchsetzenden zweiten Schwenkauge der Haltewangen 9 einliegen. Die zweiten Schwenkaugen sind als Langlöcher 28 ausgebildet, die sich parallel zur Bewegungsrichtung 19 bzw. zur Planebene 20 des Tankdeckels 3 erstrecken. Die gedachte Verbindungslinie 22 zwischen dem ersten Gelenkauge 13 und dem zweiten Gelenkauge bzw. dem Langloch 28 einer Haltewange bildet mit der Planebene 20 des Tankdeckels einen zur Antriebsstange hin geschlossenen Winkel α. Die Führungszapfen 27 und damit der Verriegelungsschieber 18 sind in Bewegungsrichtung 19 um eine Strecke 29 verschiebbar, die sich aus der Differenz aus der Länge der Langlöcher 28 und dem Durchmesser der Führungszapfen 27 ergibt. Die Führungszapfen 27 werden von den Enden einer den Verriegelungsschieber 18 quer durchsetzenden Fixierachse 30 gebildet. Von der der Antriebsstange 5 zugewandten Stirnseite 33 des Verriegelungsschiebers erstreckt sich etwa mittig eine Ausnehmung 34 in Verriegelungsrichtung 35. In der Ausnehmung 34 liegt das eine Ende eines Schwenkarmes 36 ein und ist von der Fixierachse 30 durchsetzt. Das andere, der Antriebsstange 5 zugewandte Ende, ist etwa U-förmig ausgebildet, wobei die beiden U-Schenkel 37 von einer mit Gelenkachse 38 bezeichneten Achse durchsetzt sind. Die Gelenkachse 38 verläuft parallel zur Fixierachse 30. In den zwischen den U-Schenkeln 37 vorhandenen Zwischenraum ragt die Antriebsstange 5 mit einem Schwenkauge 39 hinein. Das Schwenkauge 39 ist von der Gelenkachse 38 durchgriffen.

Das Deckelgehäuse 6 umfaßt eine Grundplatte 40, an deren Rand eine etwa rechtwinklig nach unten abstehende Schürze 43 angeformt ist. Innerhalb der Schürze 43 ist das Dichtungsteil 7 axial beweglich angeordnet. Von dessen Oberseite 44 stehen etwa rechtwinklig insgesamt vier Anpreßlaschen 45 ab, die entsprechend bemessene Öffnungen 46 in der Grundplatte 40 durchgreifen. Die Anpreßlaschen sind im wesentlichen plattenförmige Teile, die mit ihren einander zugewandten Flachseiten eine zusätzliche seitliche Führung des Verriegelungsschiebers 18 gewährleisten. Die Anpreßlaschen 45 liegen sich paarweise gegenüber. Sie sind im wesentlichen in Bewegungsrichtung 19 verlaufende Langlöchern 47 durchsetzt. In diese Langlöcher greifen Führungszapfen 48, die seitlich aus zwei in Bewegungsrichtung 19 beabstandet angeordneten, aus der Oberseite 26 des Verriegelungsschiebers 18 vorstehenden Haltevorsprüngen 49 abstehen. Der Mittelabschnitt 50 der Langlöcher 47 verläuft in Verriegelungsrichtung 35 schräg nach oben, wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist. Er bildet mit der Verriegelungsrichtung 35 einen sich in derselben Richtung öffnenden spitzen Winkel β.

Das der Antriebsstange 5 abgewandte Verriegelungsende 53 des Verriegelungsschiebers 18 greift in der Verriegelungsstellung (Fig. 3) in eine Durchgangsöffnung 54 einer Wand 55 ein. Die Wand 55 ist an der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres 1 angeformt und weist - bei geschlossenem Tankdeckel gesehen - einen Radialabstand zur Außenumfangsfläche des Deckelgehäuses 6 bzw. der Schürze 43 auf. In Richtung der Mittellängsachse 56 des Einfüllrohres gesehen, erstreckt sich die Wand 55 über die von dem Öffnungsrand 16 aufgespannte Ebene 21 hinaus.

Die Tankklappe 4, die in Fig. 3 aus zeichnerischen Gründen durchsichtig dargestellt ist, ist auf eine nicht näher beschriebene Art und Weise mittels einer Schwenkachse 57 an der Karosserie eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) schwenkbar fixiert. Die Schwenkachse 57 verläuft parallel zu den übrigen Achsen, beispielsweise parallel zur Gelenkachse 38. Die Schwenkachse 57 durchsetzt zwei jeweils einen zweiarmigen Hebel bildende Schwenkarme 58. Die Schwenkachse 57 ist so positioniert, daß die Schwenkarme 58 jeweils in einen längeren Schenkel 58a und einen kürzeren Schenkel 58b unterteilt sind. Das Freiende der längeren Schenkel 58a ist mit der Unter- bzw. der Innenseite 59 der Tankklappe 4 verbunden. Am Freiende der kürzeren Schenkel 58b ist ein Kupplungszapfen 60 angeordnet, der im wesentlichen rechtwinklig aus den einander abgewandten Außenseiten der Schwenkarme 58 vorsteht. Die Kupplungszapfen 60 greifen in ein jeweils an dem einen Ende zweier seitlich am Einfüllrohr 1 mit Radialabstand vorbeigeführter Verbindungsstangen 63 angeordnetes Langloch 64 ein. Das andere Ende der Verbindungsstangen 63 ist als axial verbreitertes Schwenkauge 65 ausgebildet. Die Schwenkaugen 65 der Verbindungsstangen 63 sind von der seitlich aus den U-Schenkeln 37 des Schwenkarmes 36 vorstehenden Gelenkachse 38 durchgriffen. Die Verbindungsstange 63 ist gewinkelt, wobei sich ein erster Abschnitt 63a von den Kupplungszapfen 60 etwa in Bewegungsrichtung 19 wegerstreckt und sich daran ein in der Seitenansicht gemäß Fig. 2 schräg nach oben wegerstreckender Abschnitt 63b anschließt.

Wird ausgehend von der in Fig. 3 gezeigten Situation die Antriebsstange 5 durch ein weiter unten beschriebenes Antriebselement in Öffnungsrichtung 66 bewegt, wird zunächst nur der Verriegelungsschieber 18 bewegt. Er wird um die Verschiebestrecke 29 verschoben. Am Ende dieser Bewegung liegen die Führungszapfen 27 bzw. die Fixierachse 30 an den antriebsseitigen Enden der Langlöcher 28, an das Verriegelungsende 53 des Verriegelungsschiebers 18 befindet sich außerhalb der Durchgangsöffnung 54. Ab diesem Zeitpunkt wird die lineare Bewegung der Antriebsstange 5 über das von dem Schwenkarm 36 der Gelenkachse 38, der Fixierachse 30, der Schwenkachse 14 und den Haltewangen 9 gebildete Hebelgetriebe in eine Schwenkbewegung des Tankdeckels 3 umgewandelt, wobei dieser in Richtung des Pfeiles 67 von der Einfüllöffnung 2 des Einfüllrohres 1 weggeschwenkt wird. In der Anfangsphase der Antriebsstangenbewegung, in der der Verriegelungsschieber 18 in seine Freigabestellung bewegt wird, und in der die Freigaberichtung 66 im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung 19 des Verriegelungsschiebers 18 und parallel zur Verriegelungsrichtung 19 des Verriegelungsschiebers 18 verläuft, bleibt auch die Tankklappe 4 zunächst noch unbewegt. Erst wenn der Kupplungszapfen 60 an dem der Antriebsstange 5 abgewandten Ende 68 des Langloches 64 anschlägt, wird die Tankklappe in Richtung des Pfeiles 69 geschwenkt. Vorher bzw. zu Beginn der Bewegung der Antriebsstange 5 in Öffnungsrichtung 66 ist die Tankklappe 4 verriegelt, weil ein an ihrer Innenseite 59 angeordnetes klammerartiges Verriegelungsteil 61 eine kopfförmige Verbreiterung 62 der Antriebsstange 5 hintergreift. Wenn die Antriebsstange 5 ihre maximale Hubstrecke zurückgelegt hat, sind der Tankdeckel 3 und die Tankklappe 4 so weit aus der Tankmulde 70 des Fahrzeugs herausgeschwenkt, daß die Einfüllöffnung 2 zum Einführen einer Zapfpistole frei zugänglich ist. Nach beendigtem Tankvorgang bewegt sich die Antriebsstange 5 in Schließrichtung 41. Dabei führt die Verbindungsstange 63 aufgrund ihres Langloches 64 zunächst einen Leerhub aus. Dagegen wird der Tankdeckel 3 sofort in Richtung des Pfeiles 73 geschwenkt. In der geöffneten Stellung des Tankdeckels 3 wirkt nämlich aufgrund der Winkelstellung zwischen den Langlöchern 28 und der Schließrichtung 41 keine Kraftkomponente in Verriegelungsrichtung 35 auf den Verriegelungsschieber 18. Der Tankdeckel 3 wird deshalb zunächst so weit nach unten geschwenkt, bis sein Dichtungsteil 7 bzw. das an dessen Unterseite angeordnete Dichtungselement 74 auf dem Öffnungsrand 16 der Einfüllöffnung 2 aufliegt. Erst dann wird der Verriegelungsschieber in Verriegelungsrichtung 35 um die Verschiebestrecke 29 verschoben. Er greift am Ende dieser Bewegung mit seinem Verriegelungsende 53 in die Durchgangsöffnung 54 der Wand 55 ein. Die Schließbewegung des Tankdeckels wird durch eine an dem von der Schwenkachse 14 durchsetzten Freiende der Träger 15 angeordnete Drehfeder 71, die Schließbewegung der Tankklappe wird durch eine am Schwenkarm 58 angeordnete Drehfeder 72 unterstützt. Dies hat zur Folge, daß die in Verriegelungsrichtung 35 wirkende Kraftkomponente der von der Antriebsstange 5 ausgeübten Antriebskraft stets geringer bleibt als die zum Verschieben des Verriegelungsschiebers notwendige Kraft. Während der Verschiebebewegung des Verriegelungsschiebers werden die Anpreßlaschen 46 aufgrund des schräg verlaufenden Mittelabschnitts 50 ihres Langloches 47 durch die Führungszapfen 48 in Richtung des Pfeiles 75 bewegt. Die Folge ist, daß das Dichtungselement 74 auf den Öffnungsrand 16 gedrückt wird. Das Dichtungselement ist ringscheibenförmig ausgebildet und wird von einem zentralen Träger 76 gehalten, der innerhalb des Dichtungsteils 7 in Richtung der Mittellängsachse 8 beweglich ist. Zwischen dem Träger 76 und der Unterseite 77 des Dichtungsteils ist eine Druckfeder 78 eingespannt. Durch diese Ausgestaltung werden Fertigungstoleranzen ausgeglichen und gewährleistet, daß das Dichtungselement 74 stets mit im wesentlichen gleichbleibender Anpreßkraft auf den Öffnungsrand 16 gedrückt wird.

Die Abbildungen Fig. 4 und 5 zeigen ein als pneumatischer Membranzylinder 23, 23a ausgebildetes Antriebselement. Der Membranzylinder 23 weist ein Gehäuse 80 auf, das von einer Membran 83 in einen ersten Zylinderraum 84 und einen zweiten Zylinderraum 85 unterteilt ist. Auf der dem zweiten Zylinderraum zugewandten Membranseite ist die Antriebsstange 5 angesetzt und durchgreift das Gehäuse 80. Auf der dem ersten Ventilraum 84 zugewandten Membranseite ist eine Betätigungsstange 86 angesetzt, die ebenfalls das Gehäuse 80 durchgreift. Am Freiende der Betätigungsstange 86 ist eine Handhabe 87, etwa ein Griffteller o. dgl. angeordnet. Die Betätigungsstange dient dazu, im Falle eines Systemausfalls, insbesondere des Ausfalles des elektrischen Bordnetzes, eine Öffnung der Tankklappe 4 und des Tankdeckels 3 vornehmen zu können. Dazu wird die Betätigungsstange 86 in Freigaberichtung 66 bewegt. Die Zylinderräume 84, 85 sind über Anschlüsse 88, 89 mit Über- oder Unterdruck beaufschlagbar. Es ist auch denkbar, daß nur ein Anschluß, etwa der Anschluß 88 vorhanden ist, über den der erste Zylinderraum 84 je nach der gewünschten Bewegungsrichtung der Antriebsstange 5 einmal mit Überdruck und das andere Mal mit Unterdruck beaufschlagt wird.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Membranzylinder 23a ist nur die Antriebsstange 5 vorhanden, eine Betätigungsstange fehlt hingegen. Die Notbetätigung wird hier durch eine pneumatische Handpumpe bzw. durch eine Luftpumpe 90 gewährleistet. Es handelt sich hier um eine Membranpumpe, deren Membrane 93 in Ansaugrichtung von einer Druckfeder 94 beaufschlagt ist. Die Luftpumpe fördert in den Zylinderraum 85 des Membranzylinders 23a. Dort baut sich ein Überdruck gegenüber dem ersten Zylinderraum 84 auf, wodurch die Antriebsstange in Freigaberichtung 66 bewegt wird.

Fig. 6 zeigt auf stark vereinfachte Weise das Zusammenspiel zwischen den mechanischen und den steuerungstechnischen Elementen einer erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung. Der obere Abschnitt des Einfüllrohres 1, der Tankdeckel 3 und die Tankklappe 4 sowie die deren mechanisches Zusammenspiel ermöglichenden Komponenten bilden zusammen eine mechanische Baugruppe 95. Der obere Abschnitt des Einfüllrohres 1 ist ein separater Einfüllstutzen 96 (siehe auch Fig. 1 und 2), der mit dem Einfüllrohr 1 verbindbar ist. Tankdeckel 3 und Tankklappe 4 sind in Fig. 6 nur schematisch angedeutet. Die Steuerung der mechanischen Baugruppe 95 wird durch eine Steuerungsbaugruppe 97 bewerkstelligt. Diese umfaßt ein von einem Elektromagneten 98 betätigtes 4/3-Wegeventil 99 und eine vorzugsweise im Fahrzeuginnenraum angeordnete Steuereinrichtung 100. Die Steuereinrichtung 100 umfaßt einen etwa mit einem Druckknopf betätigbaren Schalter 103, mit dem ein Signal zur Ansteuerung des Elektromagneten 98 auslösbar ist. Der Elektromagnet 98 wird in der Folge mit Strom beaufschlagt und bewegt das Ventil 99 in die Schaltstellung II. In dieser Schaltstellung ist der erste Ventilraum 85 des Membranzylinders 23 über eine Leitung 104 und über einen Atmosphärenanschluß 105 mit der Atmosphäre, und der erste Zylinderraum 84 über eine Leitung 106 mit dem Saugrohr 107 des Fahrzeugmotors (nicht dargestellt) verbunden. Der Atmosphärendruck bewegt die Membran 83 und dementsprechend die Antriebsstange 5 in Freigaberichtung 66; Tankdeckel 3 und Tankklappe 4 werden geöffnet. Am Membranzylinder 23 ist eine Notbetätigung nach Fig. 4, d. h. also eine Betätigungsstange 86 vorhanden. Die Notbetätigung kann aber gemäß Fig. 5 ausgestaltet sein. Zum Schließen des Tankdeckels 3 und der Tankklappe 4 wird das Ventil 99 entweder über den Schalter 103 oder über eine Schaltlogik angesteuert und in seine Schaltstellung 1 bewegt. In dieser Schaltstellung ist der zweite Zylinderraum 85 mit Unterdruck beaufschlagt, wodurch die Membran 83 in Verriegelungsrichtung 35 bewegt wird. In der Mittelschaltstellung 0 sind beide Zylinderräume mit der Atmosphäre verbunden, auf beiden Seiten der Membrane 83 herrscht deshalb der gleiche Druck, auf die Antriebsstange 5 wirkt infolgedessen keine Kraft. Diese Schaltstellung wird sowohl am Ende des Schließ- als auch am Ende des Öffnungsvorganges automatisch eingestellt. Sollte bei geöffnetem Tankdeckel das elektrische Bordnetz ausfallen, kann der Tankdeckel 3 dennoch geschlossen werden, indem die Tankklappe 4 per Hand geschlossen wird. Bei Ausfall des elektrischen Bordnetzes wird das Ventil 99 durch eine Rückstellfeder 108 in die Schaltstellung I bewegt. In dieser Schaltstellung ist der erste Zylinderraum 84 über die Leitung 106 mit dem Atmosphärenanschluß verbunden. Die Antriebsstange 5 kann daher, ohne daß sich ein Gegendruck aufbaut, in Freigaberichtung 66 bewegt werden. Im zweiten Zylinderraum 85 herrscht, da der Fahrzeugmotor beim Betanken abgestellt ist, ebenfalls Atmosphärendruck.

Die oben erwähnte Schaltlogik kann so gestaltet sein, daß bei geöffnetem Tankdeckel ein Schließvorgang ausgelöst wird, sobald die Zündung des Fahrzeuges eingeschaltet wird.

Um das oben erwähnte Schließen der Tankklappe 4 per Hand zu ermöglichen, muß generell die Antriebsstange 5 im wesentlichen ohne Überwindung einer größeren Gegenkraft in Öffnungsrichtung 66 bewegt werden können. Im Falle eines pneumatischen Antriebselements ist das auf die oben geschilderte Art und Weise möglich. Falls als Antriebselement ein Elektromotor eingesetzt wird, muß die Verbindung zwischen Antriebsstange 5 und Motor bzw. einem gegebenenfalls zwischen Motor und Antriebsstange eingeschaltetem Getriebe derart sein, daß die Antriebsstange in Öffnungsrichtung 66 bewegbar ist. Beim Schließen der Tankklappe 4 und des Tankdeckels 3 per Hand muß auch der Verriegelungsschieber 18 wieder in seine Verriegelungsstellung gebracht werden, in der sein Verriegelungsende 53 in die Durchgangsöffnung 54 hineinragt. Wird die Tankklappe in Richtung des Pfeiles 109 bewegt, wird diese Bewegung über die Verbindungsstange 63 und die Gelenkachse 38 auf die Antriebsstange 5 übertragen, die sich dadurch in Schließrichtung 41 bewegt und den Tankdeckel in Richtung des Pfeiles 73 in seine geschlossene Stellung schwenkt. Um den Verriegelungsschieber 18 in seine Verriegelungsstellung verschieben zu können, weist das Verriegelungsteil 61 in Richtung der Gelenkachse 38 beabstandet angeordnete Keilflächen 110 auf, die mit der Umfangsfläche 111 der axial verbreiterten Schwenkaugen 65 im Sinne eines Keilgetriebes zusammenwirken. Gegen Ende der Klappbewegung in Richtung des Pfeiles 109 treffen die Keilflächen 110 auf die Schwenkaugen 65 auf. Die Tankklappe wird dann weiter in Richtung des Pfeiles 109 bewegt. Dabei wird die Antriebsstange 5 in Schließrichtung 41 bzw. der Verriegelungsschieber 18 in Verriegelungsrichtung 35 bewegt. Um ein vollständiges Verriegeln des Tankdeckels 3 zu ermöglichen, muß die Tankklappe 4 über ihre in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 112 angedeutete Endstellung hinaus in die Tankmulde 70 hineingedrückt werden. Die Schwenkaugen 65 werden dabei durch die Keilflächen 110 in Schließrichtung 41 bewegt und der Tankdeckel 3 verriegelt. Nach dem Loslassen der Tankklappe 4 wird diese durch eine an der Innenwand der Tankmulde 70 befestigte Federzunge 113 wieder in die Endstellung gemäß Linie 112 bewegt.

Bezugszeichenliste

1

Einfüllrohr

2

Einfüllöffnung

3

Tankdeckel

4

Tankklappe

5

Antriebsstange

6

Deckelgehäuse

7

Dichtungsteil

8

Mittellängsachse

9

Haltewange

10

Durchmesserlinie

13

Schwenkauge

14

Schwenkachse

15

Träger

16

Öffnungsrand

17

Oberseite

18

Verriegelungsschieber

19

Bewegungsrichtung

20

Planebene

21

Ebene

22

Verbindungslinie

23

Membranzylinder

23

a Membranzylinder

24

Führungsvorsprung

25

Schenkel

26

Oberseite

27

Führungszapfen

28

Langloch

29

Verschiebestrecke

30

Fixierachse

33

Stirnseite

34

Ausnehmung

35

Verriegelungsrichtung

36

Schwenkarm

37

U-Schenkel

38

Gelenkachse

39

Schwenkauge

40

Grundplatte

41

Schließrichtung

43

Schürze

44

Oberseite

45

Anpreßlasche

46

Öffnung

47

Langloch

48

Führungszapfen

49

Haltevorsprung

50

Mittelabschnitt

53

Verriegelungsende

54

Durchgangsöffnung

55

Wand

56

Mittellängsachse

57

Schwenkachse

58

Schwenkarm

58

a Schenkel

59

Innenseite

60

Kupplungszapfen

61

Verriegelungsteil

62

Verbreiterung

63

Verbindungsstange

64

Langloch

65

Schwenkauge

66

Öffnungsrichtung

67

Pfeil

68

Ende

69

Pfeil

70

Tankmulde

71

Drehfeder

72

Drehfeder

73

Pfeil

74

Dichtungselement

75

Pfeil

76

Träger

77

Unterseite

78

Druckfeder

80

Gehäuse

83

Membran

84

erster Zylinderraum

85

zweiter Zylinderraum

86

Betätigungsstange

87

Handhabe

88

Anschluß

89

Anschluß

90

Luftpumpe

93

Membran

94

Druckfeder

95

Mechanische Baugruppe

96

Einfüllstutzen

97

Steuerbaugruppe

98

Elektromagnet

99

4/3-Wegeventil

100

Steuereinrichtung

103

Schalter

104

Leitung

105

Atmosphärenanschluß

106

Leitung

107

Saugrohr

108

Rückstellfeder

109

Pfeil

110

Keilflächen

111

Umfangsfläche

112

Linie

113

Federzunge
α-Winkel
β-Winkel

Claims (19)

1. Verschlußvorrichtung für die Einfüllöffnung (2) eines Kraftfahrzeugtankes mit

• - einem Antriebselement zum Öffnen und Schließen eines mit der Einfüllöffnung eines Tank-Einfüllrohres (1) zusammenwirkenden Tankdeckels (3),
• - einem dem Antriebselement nachgeschalteten Hebelgetriebe, und
• - einer Steuerungseinrichtung (100), mit der das Antriebselement vom Fahrzeuginnenraum, insbesondere vom Fahrersitz aus ansteuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein pneumatisches, hydraulisches oder elektrisches Antriebselement.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen pneumatischen Membranzylinder (23) als Antriebselement.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranzylinder (23) doppeltwirkend und unterdruckbetätigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Steuerung der Unterdruckbeaufschlagung des Membranzylinders (23) mit Hilfe eines 4/3-Wegeventils (99).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (99) elektromagnetisch betätigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine pneumatische oder hydraulische, in das Antriebselement fördernde und dieses in Öffnungsrichtung im Sinne einer Notbetätigung beaufschlagende Handpumpe.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungs- und Schließbewegung des Tankdeckels (3) mit der Öffnungs- und Schließbewegung einer Tankklappe (4) zwangsgekoppelt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tankdeckel (3) an einer mit Radialabstand zu ihm angeordneten, parallel zu seiner Planebene (20) bzw. zu der vom Öffnungsrand (16) der Einfüllöffnung (2) aufgespannten Ebene (21) verlaufenden Schwenkachse (14) schwenkbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (14) mit ihren Enden in ersten Schwenk­ augen (13) zweier an der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres angeformten Haltewangen (9) gelagert ist, wobei die Planebenen der Haltewangen parallel sowohl zueinander als auch parallel zu einer gedachten Durchmesserlinie (10) des Tankdeckels (3) verlaufen, und daß die Schwenkachse (14) mit ihrem zwischen den Haltewangen angeordneten Abschnitt am Freiende zweier von der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres (1) schräg abstehender Träger (15) gelagert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine parallel zur Schwenkachse (14) verlaufende Fixierachse (30), deren Enden jeweils in einem zweiten Schwenkauge der Haltewangen (9) einliegen und die mit einer Antriebsstange (5) des Antriebselements verbunden ist, wobei eine gedachte Verbindungslinie (22) zwischen dem ersten und dem zweiten Schwenkauge einer Haltewange (9) mit der Planebene des Tankdeckels (3) einen zur Antriebsstange hin geschlossenen spitzen Winkel α bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 gekennzeichnet durch einen Schwenkarm (36), dessen eines Ende an der Fixierachse (30) und dessen anderes Ende an einer parallel zur Fixierachse (30) verlaufenden Gelenkachse (38) gelagert ist, wobei an der Gelenkachse (38) auch die Antriebsstange (5) angelenkt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsschieber (18), der auf der Oberseite (17) des Tankdeckels (3) zwischen einer Freigabe- und einer Verriegelungsstellung geführt ist, wobei er

• - mit seinem einen Ende mit der Fixierachse (30) verbunden ist,
• - in seiner Verriegelungsstellung mit seinem anderen Ende, nämlich seinem Verriegelungsende (53) im Eingriff und in seiner Freigabestellung außer Eingriff mit einer mit Radialabstand zum Tankdeckel (3) angeordneten Hinterschneidung steht, und
• - wobei die die Fixierachse (30) lagernden Schwenkaugen als sich parallel zur Bewegungsrichtung (19) des Verriegelungsschiebers (18) erstreckende Langlöcher (28) ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung von einer in bezug auf das Einfüllrohr (1) radial verlaufenden Durchgangsöffnung (54) einer Wand (55) gebildet ist, wobei die Wand (55) an der Außenumfangsfläche des Einfüllrohres (1) angeformt ist und sich axial über dessen Öffnungsrand (16) hinaus erstreckt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Tankdeckel (3) ein im wesentlichen topfförmiges Deckelgehäuse (6) und ein darin axial beweglich gelagertes, mit dem Öffnungsrand (16) zusammenwirkendes Dichtungsteil (7) aufweist, wobei

• - das Dichtungsteil (7) mit wenigstens zwei Anpreßlaschen (45) aus der Oberseite (17) des Tankdeckels (3) herausragt,
• - die Anpreßlaschen (45) den Verriegelungsschieber (18) seitlich flankieren und
• - derart mit ihm nach Art eines Keilgetriebes zusammenwirken, daß das Dichtungselement (7) in der Verriegelungsstellung gegen den Öffnungsrand (16) des Einfüllrohres (1) gepreßt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Anpreßlaschen (45) Langlöcher (47) vorhanden sind, die einen sich zumindest über einen Teil ihrer Länge erstreckenden schräg verlaufenden Abschnitt (50) aufweisen, der mit der Oberseite (17) des Tankdeckels (3) bzw. mit der Bewegungsrichtung (19) einen in Verriegelungsrichtung (35) geöffneten spitzen Winkel β bilden.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankklappe (4) an dem einen Schenkel (58a) wenigstens eines als zweiarmiger Hebel ausgebildeten, fahrzeugseitig schwenkbar gelagerten Schwenkarms (58) fixiert ist, wobei dessen anderer Schenkel (58b) über wenigstens eine Verbindungsstange (63) mit der Gelenkachse (38) bewegungsgekoppelt ist

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstange an ihrem mit dem Schwenkarm (58) der Tankklappe (4) zusammenwirkenden Ende ein sich etwa in Stangenlängsrichtung erstreckendes Langloch (64) aufweist, in das ein seitlich vom Schwenkarm (58) abstehender Kupplungszapfen (60) eingreift.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich des Einfüllrohres (1) ein separates Teil ist, das zusammen mit dem Tankdeckel (3) und der Tankklappe (4) sowie zusammen mit dem das mechanische Zusammenspiel von Tankdeckel und Tankklappe bewerkstelligenden Komponenten zu einer einheitlichen Baugruppe zusammengefaßt sind.