TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft Brennstoffsysteme für Kraftfahrzeuge
und speziell Systeme, bei welchen sich eine motorbetriebene
Brennstoffpumpe in dein Brennstofftank befindet, um flüssigen
Brennstoff (zum Beispiel Benzin oder Dieselkraftstoff) aus
dein Tank zu einem Vergaser oder zu einem
Einspritzmechanismus an dem Fahrzeugmotor zu puinpen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die Erfindung ist in erster Linie mit dem Problem befaßt,
das auftritt, wenn der Brennstofftank beinahe leer ist und
das Fahrzeug auf hügeligem Gelände oder auf kurvenreichen
Straßen oder in einer langgezogenen Kurve bewegt wird, wie
das beim Einfahren in eine Autobahn der Fall ist. In solchen
Situationen schwappt der flüssige Brennstoff in dem Tank
entweder hin und her oder konzentriert sich auf einer Seite
des Tanks, so daß der Brennstoffpumpe vorübergehend oder
phasenweise der Brennstoff entzogen wird (die Pumpe ihre
Füllung verliert). Dieser Zustand kann auftreten, obwohl
sich in dem Tank noch etwas Brennstoff befindet. Die Tankuhr
kann zwar registrieren, daß Brennstoff in dem Tank vorhanden
ist, aber dennoch ist der Brennstoff für die Pumpe nicht
verfügbar.
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Dieses Problem wurde in einigen älteren Patenten bereits
angesprochen.
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Zum Beispiel beschreibt die US-PS 3,443,519 von J. White ein
Brennstoffsystem für ein Fahrzeug, bei welchem eine
Brennstoffpumpe mit zwei Pumpenflügelrädern in Tandemanordnung in
einem Gehäuse innerhalb des Brennstofftanks montiert ist.
Das erste Flügelrad pumpt Brennstoff aus dem Behälter in
Speicherzellen innerhalb des Gehäuses. Das zweite Flügelrad
pumpt Flüssigkeit aus dem Brennstofftank zu dem Vergaser
oder zu dem Brennstoffeinspritzmechanismus des Motors. Es
gibt keinen Rückstrom überschüssigen Brennstoffs von dem
Motor zu den Speicherzellen. Folglich hängt die Fähigkeit der
Pumpe, ihre Füllung während dieses brennstoffarmen Zustands
beizubehalten, alleine von der Kapazität der Speicherzelle
ab.
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Ähnlich zeigt das US-Patent 4,672,937 von D. Fales ein
Brennstoffzufuhrsystem, das eine komplizierte zweistufige
Pumpe und ein elektromagnetisch betätigtes Ventil umfaßt,
das in Abhängigkeit von einem Signal aus einem
Strömungsschalter für eine Förderendhöhe die erste Stufe der Pumpe
außer Betrieb und dagegen die zweite Stufe der Pumpe in
Betrieb setzt, um Brennstoff aus dem Speicher anzusaugen.
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Das US-Patent 4,747,388 von C. Tuckey beschreibt ein
Brennstoffzufuhrsystem mit einer einstufigen Pumpe und einem
flexiblen Siebfilter, das nicht nur als Filter für den
Hauptbrennstofftank dient, sondern auch als Schwimmer- und
Ventilbetätigungsmechanismus zur Freigabe von Brennstoff aus
dem Speicher. Unter normalen Betriebsbedingungen erfolgt die
Zufuhr von Brennstoff zu der Pumpe durch das flexible
Siebfilter. Bei einem Brennstoffmangel in dem Raum unter dem
Siebfilter wird das Sieb jedoch angehoben und bewirkt, daß
sich ein Ventil öffnet, um dadurch zu ermöglichen, daß
Brennstoff aus dem Speicher in den Raum über dem Sieb und
zur Pumpe strömt.
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Das am 23. Februar 1989 veröffentlichte deutsche Patent 87
12 472.6 beschreibt eine Brennstoffpumpe mit einer mit einem
Brennstofftank kommunizierenden Saugkammer und mit einer
Speicherkammer unter Steuerung durch ein einziges
Schwimmerventil. Wenn der Brennstoffspiegel in dem Brennstoffbehälter
auf einen niedrigen Spiegel abfällt, blockiert das
Schwimmerventil die Kommunikation der Brennstoffpumpe mit dem
Brennstofftank und öffnet die Kommunikation mit der
Speicherkammer
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Gemäß vorliegender Erfindung wird ein
Reserve-Brennstoffsystem für einen Brennstofftank wie in Anspruch 1 angegeben
zur Verfügung gestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine
Brennstoffpumpe in einem Brennstoffzufuhr-Reservebehälter
angeordnet, der sich in einem Brennstofftank befindet. Der
Behälter ist eine vertikal orientierte, zweiteilige, durch
Federn vorgespannte Teleskopanordnung, die sich von der
Oberseite des Tanks zu dessen Boden erstreckt und die sich
infolgedessen sofort auf die Expansion oder Kontraktion des
Tanks einstellen kann. Überschüssiger Brennstoff aus dem
Motor wird zur Strömung in den Reservebehälter veranlaßt, so
daß dieser stets gefüllt ist, solange der Motor läuft. Im
Normalbetrieb (mit ausreichend Brennstoff im Tank) ist der
Pumpenansaugkanal mit einem primären Leitungssystem
verbunden, das ein schwimmerbetätigtes Ventil enthält. Solange
sich ausreichend Flüssigkeit in dem Tank befindet, versorgt
das schwimmerbetätige Ventil den Pumpenansaugkanal mit
Flüssigkeit.
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Ein sekundäres Leitungssystem ist zwischen dem
Brennstoffzufuhr-Reservebehälter und der Pumpenansaugleitung vorgesehen,
so daß bei Schließen des schwimmerbetätigten Ventils (wegen
nicht ausreichenden Brennstoffs in dem Tank) eine erhöhte
Saugkraft auf ein normalerweise geschlossenes sekundäres
Ventil ausgeübt wird, das dem
Brennstoffzufuhr-Reservebehälter zugeordnet ist. Das sekundäre Ventil öffnet sich dann,
so daß Brennstoff aus dem Reservebhälter durch das sekundäre
Leitungssystem in die Pumpe gesaugt wird. Das sekundäre
Ventil ist ein einfach gebautes Klappenventil, das sofort auf
den Druckabfall in dem Pumpenansaugkanal anspricht, wenn das
schwimmerbetätigte Hauptventil schließt.
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In der Ausführungsform ist das sekundäre Ventil in eine
zweite Brennstoffilterbaugruppe integriert, die den
Brennstoff in dem Behälter filtert.
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Objekte und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung und aus den Ansprüchen, worin das
Prinzip der Erfindung zusammen mit den Einzelheiten anhand
der momentan für die Erfindung am besten erachteten
Ausführungform so beschrieben ist, daß dem Fachmann die praktische
Ausführung der Erfindung möglich ist.
FIGURENKURZBESCHREIBUNG
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Figur 1 zeigt eine fragmentarische Schnittansicht einer
Brennstoffpumpeinheit, auf welche die vorliegende
Erfindung angewandt ist.
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Figur 2 zeigt eine vergrößerte fragmentarische
Schnittansicht der in der Konstruktion von Figur 1
verwendeten baulichen Merkmale.
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Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer in der Konstruktion
von Figur 1 verwendeten
Flüssigkeitsspiegel-Fühlereinheit.
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Figur 4 zeigt eine in der Fühlereinheit von Figur 3
verwendete bauliche Einzelheit.
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Figur 5 zeigt eine vergrößerte fragmentarische
Schnittansicht in der gleichen Richtung wie in Figur 2.
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Figur 6 zeigt eine fragmentarische Draufsicht auf die in
Figur 5 dargestellte Konstruktion.
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Figur 7 zeigt eine fragmentarische Schnittansicht in der
gleichen Richtung wie in Figur 2, jedoch einer
alternativen Konstruktion, die bei der praktischen
Anwendung der Erfindung verwendet werden kann.
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Figur 1 zeigt eine Brennstoffpumpeinheit 10, die in einem
Brennstofftank 12 eines Fahrzeugs angeordnet ist. Der Tank
12 hat einen Boden 14 und eine Decke 16. Eine kreisrunde
Zutrittsöffnung 17 ist in der Decke 16 ausgebildet und dient
für den manuellen Einsatz der Pumpeinheit in den
Brennstofftank.
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Die Pumpeinheit umfaßt eine Abdeckungskonstruktion 20, die
in ihrer Größe so bemessen ist, daß sie in die
Zutrittsöffnung 17 paßt, wobei ein randseitiger Flansch 21 derselben
auf der oberen geflanschten Fläche der Decke 16 aufliegt.
Zur lösbaren Sicherung der Abdeckungskonstruktion 20 in
einer festen Position über der Zutrittsöffnung 17 kann eine
übliche bogenförmige Klammer 23 rund um die zueinander
passenden geflanschten Flächen angeordnet werden.
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An der Abdeckungskonstruktion 20 hängt ein bogenförmiges (im
wesentlichen zylindrisches) Führungsmittel 24, das
vorzugsweise aus Messing oder einem anderen rostfreien Material
hergestellt ist. Ohren 25 erstrecken sich von dem oberen
Ende des bogenförinigen Führungsmittels nach außen, um das
Führungsmittel an der Abdeckungskonstruktion 20 sicher
festzulegen.
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Das bogenförinige Führungsmittel hat einen verschiebbaren
Teleskopsitz an der Außenkante eines vertikalen rohrförmigen
Behälters 27. In Draufsicht ist der Behälter 27 kreisrund,
obwohl die kreisrunde Form für die praktische Ausführung der
Erf indung nicht wesentlich ist. Der Behälter hat einen
kleineren Durchmesser als die Zutrittsöffnung 17, so daß die
Brennstoffpumpeinheit (bestehend aus der
Abdeckungskonstruktion 20, dem Führungsmittel 24 und dem Behälter 27) als eine
Einheit über die Zutrittsöffnung 17 aus dem Behälter
herausgenommen werden kann, zum Beispiel für deren Austausch oder
Reparatur.
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Der Behälter 27 hat ein oberes geflanschtes Ende 28, das
sich in dem von dem bogenförmigen Führungsmittel 24
umschriebenen Raum befindet. Das untere Ende des Behälters 27
befindet sich in einem tassenförmigen Siebfilter 30, das so
ausgelegt ist, daß es sich auf dem Boden 14 des
Brennstofftanks abstützt. Die baulichen Einzelheiten des unteren Endes
des Behälters 27 sind am besten in Figur 2 zu erkennen.
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Wie Figur 2 zeigt, enthält die Bodenwand des Behälters 27
einen zentralen Wandabschnitt 29 in unmittelbarer Nähe zu
dem Tankboden 14, einen sich von dem Wandabschnitt 29 nach
oben erstreckenden rohrförmigen Wandabschnitt 31 und einen
sich seitlich erstreckenden Wandabschnitt 32. Der
Wandabschnitt 32 schließt sich an die Behälterseitenwand 33 an. Im
Normalbetrieb enthält der Raum rund um den Behälter 27
flüssigen Brennstoff. Auch ist in dem Behälter 27 etwas
Reservebrennstoff enthalten.
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Eine Durchflußöffnung 34 ist in dem zentralen Wandabschnitt
29 ausgebildet, so daß flüssiger Brennstoff aus dem Raum 35
unter dem Wandabschnitt 29 nach oben zu einer zentralen
Brennstoffkammer 37 über dem Wandabschnitt 29 strömen kann.
Der Raum 35 steht über eine oder mehrere Öffnungen 38 in der
Fußkonstruktion 39 in offener Kommunikation mit dem
Brennstofftank 12.
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Ein primäres Ventilelement 40 ist in der zentralen
Brennstoffkammer 37 zum Öffnen oder Schließen der Öffnung 34 in
Abhängigkeit von der Position des angebrachten Schwiinmers 42
angeordnet. Das Ventilelement 40 ist aus synthetischem Gummi
oder einem anderen Elastomer hergestellt. Es enthält einen
tassenförmigen oberen Bereich, der einen ringförmigen
flexiblen äußeren Flansch definiert, dessen vorderes Ende eine
Dichtungslippe bildet, die sich in einer Position des
Schwimmers über die Öffnung 34 legt und als Dichtung wirkt.
An dem oberen Bereich des Ventils 40 hängt ein relativ
fester ringförmiger Kern mit einer Bajonettspitze an seinem
anderen Ende. Das Ventilelement 40 ist mittels einer
Verriegelungsnut in der Bajonettspitze an einer steifen Platte 11
befestigt, die wiederum an dem Schwimmer 42 befestigt ist.
Dadurch bilden der Schwimmer 42, die Platte 11 und das
Ventilelement 40 eine Baugruppe. Die steife Platte 11 hat über
ihren Innendurchmesser verteilte Öffnungen 13, die den
Brennstoffstrom durch die Öffnungen 34 erleichtern.
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Der Schwimmer 42 ist vorzugsweise ein ringförmiges Element,
das vorzugsweise aus einem Material geringer Dichte
hergestellt ist. Der Schwimmer kann als Vollkörper oder, wie
gezeigt, als ein in einem Blasformungsvorgang gefertigter
Hohlkörper ausgebildet sein. Der Schwimmer ist so
konzipiert, daß er bei Abfallen des Flüssigkeitsspiegels in dem
Tank 12 auf einen vorgegebenen niedrigen Förderendwert nach
unten in die anhand der durchgezogenen Linie gezeigte
Position fällt (Figur 2), um zu bewirken, daß das daran
befestigte Ventilelement 40 die Öffnung 34 schließt. Die
Förderendhöhe ist durch Bezugsziffer 41 in Figur 2 angegeben.
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Bei normalen Brennstoffspiegeln (über der Förderendhöhe)
wird der Schwimmer 42 nach oben zur gestrichelten Linie 42a
(Figur 2) getrieben, um dadurch zu bewirken, daß das
Ventilelement 40 die Öffnung 34 öffnet.
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Zentral in dem Behälter 27 ist eine motorbetriebene
Brennstoffpumpe 43 bekannter Konstruktion angeordnet. Eine
bevorzugte Pumpenkonstruktion wird unter der Handelsbezeichnung
CARotor von Carter Automotive Company, St. Louis, Missouri,
angeboten. Die Pumpe ist eine Rotorpumpe mit innenverzahntem
Rotor und positiver Verdrängung, die ein außenverzahntes
Zahnrad hat, das in einem ringförmigen innenverzahnten Rad
exzentrisch aufgenommen ist, um einen
Flüssigkeitspumpvorgang zu erreichen. Ein Elektromotor zum Antrieb der
Zahnräder befindet sich in dem oberen Abschnitt des Pumpenkörpers.
Eine solche Pumpe ist in dem inzwischen unter der Nummer
4,820,138 erteilten US-Patent, Anmeldung 101,265 vom 25.
September 1987, gezeigt.
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Die bevorzugte Pumpe 43 ist in der Nähe ihres oberen Endes
mit Hilfe eines Rings 44 und einer Speichenkonstruktion 45
gehalten, die sich von der Behälterseitenwand 33 nach innen
erstreckt. An ihrem unteren Ende hat die Pumpe einen
rohrförmigen Flüssigkeitsansaugkanal 46, der sich durch eine
ringförmige Ventil-Filteranordnung 47 nach unten erstreckt.
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Die dargestellte Konstruktion 47 umfaßt eine flache
ringförmige Platte 48 mit einem ringförmigen hochstehenden
umfangsseitigen Flansch 49, der dichtend mit der Innenfläche des
Behälters 27 in Eingriff steht. Ein ringförmiger
Distanzhalter 50 befindet sich zur Abstützung eines ringförinigen
Siebfilters 55 an der Platte 48. Bei den Elementen 48, 50 und 55
handelt es sich vorzugsweise um Kunststoffteile, die mit
lösungsmittelhaltigen Klebstoffen aneinander befestigt sind.
Das Element 50 enthält zwei konzentrische ringförmige
Abschnitte 51 und 52, die durch drei in Umfangsrichtung
beabstandete radiale Rippen 53 miteinander verbunden sind, wovon
nur eine in Figur 6 dargestellt ist. Diese Rippe 53 bildet
ein Montagemittel für ein durchfederndes Scheibenförmiges
Reserveventilelement 54 aus elastischem Polymer, ähnlich dem
Ventil 40, dessen umfangsseitige Kante sich dichtend an die
Unterseite der Platte 48 legt. Eine kreisrunde Öffnung 58
ist in der Platte 48 ausgebildet. Auch ein ringförmiges
geflanschtes Dichtungselement 56 (wie in Figur 5 erkennbar)
ist an einem Distanzhalter 50 getragen, um eine
Abwärtsströmung flüssigen Brennstoffs entlang der Außenfläche des
Pumpenansaugkanals 46 zu verhindern.
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Der über dem Siebfilter 55 liegende Raum in dem Behälter 27
ist normalerweise mit flüssigem Brennstoff gefüllt. Jedoch
ist der Strömungswiderstand, den das Ventilelement 54
bietet, größer als der Widerstand, den die Öffnung 34 bietet,
wenn die Durchflußöffnung offen ist (mit dem in die Position
der gestrichelten Linie in Figur 2 nach oben getriebenen
Schwimmer 42). Deshalb kommt bei geöffneter Öffnung 34 die
gesamte nach oben in den Ansaugkanal 46 strömende Flüssige
keit aus der Öffnung 34. Nichts von der Flüssigkeit kommt
aus dem Behälter 27.
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Die motorbetriebene Pumpe 43 hat einen Ausgangsdurchlaß
(Hahn) 58(a) an ihrem oberen Ende. Ein flexibles
Durchflußrohr 57 erstreckt sich von dem Durchlaß 58(a) zu einem
Brennstoffauslaßhahn 59, der sich durch die
Abdeckungskonstruktion 20 erstreckt. Der Hahn 59 ist in Figur 1 nur zum
Teil erkennbar. Ein weiterer Hahn 60 für rückströmenden
Brennstoff erstreckt sich durch die Abdeckungskonstruktion
20, um sich an ein zweites flexibles Durchflußrohr 61
anzuschließen. Das Rohr 61 erstreckt sich nach unten in den
Behälter 27 hinein, um überlaufende Pumpflüssigkeit zurück in
den Behälter zu leiten.
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Die dargestellte Pumpeinheit liefert flüssigen Brennstoff
durch den Hahn 59 zu einer zu dem Motor (Vergaser oder
Kraftstoffeinspritzmechanismus) führenden Leitung.
Überschüssiger Brennstöff, den der Motor nicht verbraucht, wird
durch eine sich an den Hahn 60 anschließende Leitung
zurückgeleitet. Auf diese Weise wird der überschüssige Brennstoff
in den Behälter 27 zurückgespeist, so daß der Behälter 27
als konstante Fahrbedingung gewöhnlich stets bis zu seiner
Oberkante 28 gefüllt ist. Der überschüssige Brennstoff läuft
durch offene Bereiche des Führungsmittels 24 über die Kante
28 und zurück in den Brennstofftank.
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Elektrische Energie wird dem Pumpenmotor über offene
Kabelschuhe 63 zugeleitet, die sich an dem oberen Ende des
Pumpengehäuses befinden. Elektrischer Strom wird von einer
außerhalb liegenden Quelle (Fahrzeugbatterie) zu einem
Steckerstift 65 in einer Steckdose 66 geleitet. Ein
flexibles Kabel 67 überträgt die Energie zu den
Aufsteckanschlüssen 63.
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Im Normalbetrieb (mit ausreichend Brennstoff in dem Tank 12)
wird der Schwimmer 42 nach oben getrieben, so daß das
Ventilelement 40 geöffnet ist. Flüssiger Brennstoff wird durch
die Öffnung 34 zum Pumpenansaugkanal 46 geleitet. Der
Behälter 27 wird vollständig mit flüssigem Brennstoff gefüllt.
Jedoch ist der Widerstand des Ventilelements 54 gegen
Durchbiegung dergestalt, daß keine Flüssigkeit aus dem Behälter
27 in den Raum 37 unter dem Pumpenansaugkanal 46 entnommen
wird. Im Verlauf des Brennstoffverbrauchs durch den Motor
bleibt der Behälter 27 gefüllt, während die Füllhöhe in dem
Tank 12 sinkt.
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Wenn die Füllhöhe in dem Tank 12 unter die Förderendhöhe 41
sinkt (Figur 2), bewegt sich der Schwimmer 42 nach unten, um
zu bewirken, daß das Ventilelement 40 die Öffnung 34
schließt. Der Saugvorgang der Pumpe in der zentralen
Brennstoffkammer 37 wird dann alleine auf die Unterseite des
durchfedernden Ventilelements 54 angewandt, so daß flüssiger
Brennstoff aus dem Behälter 27, durch das Siebfilter 55 und
rund um die Kantenbereiche des Ventilelements 54 in die
zentrale Brennstoffkammer 37 gesaugt wird. Die Pumpe kann das
Hochpumpen von Flüssigkeit durch das flexible Durchflußrohr
57 fortsetzen, auch wenn der Brennstoff in dem Tank 12
aufgrund von Wendemanövern des Fahrzeugs hin und her schwappt
oder von dem Raum unter der Öffnung 34 wegläuft. Das
Fahrzeug kann so lange gefahren werden, bis im wesentlichen der
Brennstoff in dem gesamten System verbraucht ist,
einschließlich desjenigen in der Rückleitungsschleife und in
dem Reservebehälter.
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Im Zusammenhang mit dem Betrieb des Ventilelements 54 ist
anzumerken, daß die Unterfläche des Elements 54 der
Flüssigkeitshöhe in dem Tank 12 (durch die Öffnung 34) ausgesetzt
ist, während die Oberfläche des Elements 54 der
Flüssigkeitshöhe in dem Behälter 27 ausgesetzt ist. Die Öffnung in
der Platte 48 begrenzt den exponierten Flächenbereich des
Elements 54, so daß das Element 54 auch dann in der
Schließstellung gehalten wird, wenn die Flüssigkeitshöhe im Tank 12
geringer ist als die Flüssigkeitshöhe in dem Behälter 27.
Wenn jedoch das Ventilelement 40 die Öffnung 34 schließt,
ist die Unterfläche des Elements 54 der Flüssigkeitshöhe des
Tanks nicht mehr ausgesetzt. Die Druckhöhe in dem Behälter
27 öffnet rasch das Element 54.
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Sollten der Tank 12 und der Behälter 27 vollkommen leer
sein, wenn das Fahrzeug von einer Tankstelle entfernt ist,
so muß eine geringe Menge an Kraftstoff in den Tank gefüllt
werden, damit das Fahrzeug zu einer Tankstelle gefahren
werden kann. In den meisten Fällen reicht eine Gallone (ca. 4
Liter) an Kraftstoff, um den Schwimmer 42 anzuheben und
dadurch das Ventilelement 40 zu öffnen und das System zum
Ansaugen zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ventilelement
54 geschlossen.
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Unter manchen Bedingungen können die winzigen Öffnungen in
dem Sieb 30 beim Einfüllen von neuem Brennstoff in den Tank
12 mit flüssigem Brennstoff verstopft werden. Zudem kann der
durch das Sieb 30 umschriebene Raum 35 mit Luft gefüllt
sein. Im schlimmsten Fall kann die in den Tank 12 gefüllte
Flüssigkeit nicht in den Raum 35 strömen. Um einen
Lufteinschluß in dem Raum 35 zu vermeiden, kann ein
schlitzähnlicher Entlüftungsdurchlaß 69 (Figur 2) in der Behälterwand 33
ausgebildet werden. Dieser schlitzähnliche Durchlaß leitet
die Luft aus dem Raum 35 in den Tank und ermöglicht dadurch,
daß neuer Kraftstoff sofort in den Raum 35 einströmen kann.
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Wenn die Pumpe 45 betrieben wird, wirkt die Saugkraft der
Pumpe an der Durchflußöffnung 34 auf die Flüssigkeit. Die
Pumpe kann Brennstoff durch den Ansaugkanal 46 ansaugen und
das Fahrzeug so am Laufen halten, bis der Fahrer die
nächstgelegene Tankstelle erreicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient die
Brennstoffpumpeinheit (die das Führungsmittel 24 und den
Behälter 27 umfaßt) als Montagevorrichtung für einen
Flüssigkeitsspiegelfühler des Tanks. Der Flüssigkeitsspiegelfühler
kann an eine Kraftstoffanzeige und/oder an einen Alarm für
niedrigen Flüssigkeitsspiegel (nicht dargestellt)
angeschlossen werden. Der in den Figuren 1 und 3 gezeigte
Flüssigkeitsspiegelfühler umf aßt eine Montageplatte 75 mit einer
schraubenartigen Halterung an einem flachen gef lanschten
Abschnitt, der an der Seite des Behälters 27 ausgebildet ist.
Ein Stahlbolzen 76 ist in die Platte 75 eingebettet, um eine
Drehlagerkonstruktion für eine Drehnabenkonstruktion 77 zu
bilden.
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Einstückig mit der Nabenkonstruktion 77 verbunden ist eine
flügelähnlich konfigurierte Kunststoffplatte 78 (Figur 3).
Ein stangenähnlicher Arm 79 hat einen bogenförmig gekrümmten
Endabschnitt 81, der sich um die Nabenkonstruktion 77 rollt,
um den stangenähnlichen Arm und die Nabenkonstruktion
aneinander zu befestigen. Um ein unerwtinschtes Schwanken des Arms
70 zu verhindern, ist die Stange durch zwei hochstehende
Greiff inger 83 kanalisiert, die einstückig mit der Platte 78
ausgebildet sind. Der Arm 79 und die Nabenkonstruktion 77
drehen sich als eine Einheit um die durch den Stahlbolzen 76
gebildete Drehachse.
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Wie am besten in Figur 4 zu erkennen ist, ist das freie Ende
des Arms 79, wie bei Position 84 gezeigt, so gedreht, daß es
sich durch einen paddelförmigen Schwimmer 85 hindurch
erstreckt. Örtlich festgelegte Bereiche des Arms 79 sind
flachgemacht, wie bei Position 86 gezeigt, um den Schwimmer
an dem Arm festzuhalten. Der Schwimmer kann sich jedoch an
dem Abschnitt 84 des Arms so drehen, daß er "flach" auf der
Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels bleibt, während der Arm
79 zwischen seinen Grenzlagen schwingt, wie das anhand der
Strichpunktlinien in Figur 3 dargestellt ist.
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Die Enden der flügelförmigen Platte 78 sind derart
angeordnet, daß sie mit Anschlagflächen (hochstehenden Schultern)
91 in Kontakt gelangen, die an der Montageplatte 85 gebildet
sind. Die Anschlagflächen 91 definieren die Bewegungsgrenzen
für den Arm 79.
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Aufsteckfahnen 88 sind in geeigneter Weise in der Platte 75
montiert, um elektrische Anschlüsse für den Schleifer eines
zugehörigen Potentiometerwiderstands zu bilden. Der
Potentiometerwiderstand umfaßt eine oder mehrere bogenförmige
leitfähige Streifen 89, die an der Außenfläche der
Kunststoffplatte 75 ausgebildet sind. Der Schleifer ist ein
dünner Kupferstreifen, der sich von der Nabenkonstruktion 77 in
den Raum hinter der Kunststoffplatte 78 erstreckt. Ein
flexbiler Leitungsdraht 90 verbindet den elektrischen
Schleifer mit einer Klemme 88.
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Alternativ dazu kann der flexible Draht 90 durch eine
elektrische Verbindung in Form eines Schleifers mit Schleifring
ersetzt werden.
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Elektrische Flüssigkeitsspiegel-Signale werden von dem
Fühlermechanismus durch ein flexibles Mehrfachkabel 92
übertragen, welches die Anschlüsse 88 mit ausgewählten
Kontaktstiften in der Steckdose 66 verbindet. Der elektrische
Flüssigkeitsspiegel-Fühlmechanismus befindet sich dadurch
betriebsmäßig an der Brennstoffpumpeinheit, wodurch die
Notwendigkeit einer separaten Montagekonstruktion (und elektrischer
Kabelanschlüsse) für den Flüssigkeitsspiegelfühler entfällt.
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Die in Figur 1 gezeigte Pumpeinheit kann in den
Brennstofftank eingebaut (oder aus diesem herausgenommen) werden,
indem die Einheit durch die Zutrittsöffnung 16 in der
Tankdecke 16 bewegt wird. Der Schwimmer 85 erstreckt sich ein
kurzes Stück seitlich über die Flächenabmessung der Pumpe
inheit hinaus. Die Einheit kann aber auch leicht gekippt
werden, damit dem Schwimmer die Bewegung durch die
Zutrittsöffnung
17 ermöglicht wird. Um die Pumpeinheit in den
Brennstofftank einzusetzen, müssen der Schwimmer oder die
Montageplatte 75 nicht abgebaut werden.
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Der Brennstofftank besteht häufig aus Kunststoff oder einem
anderen Material, das einer Verformung (Beulenbildung)
beispielsweise aufgrund von Wärmekontraktion oder -dehnung oder
aufgrund des Gewichts des Brennstoffs in dem Tank oder dem
Zustand eines Halbvakuums aufgrund des Abzugs von
Flüssigkeit aus dem Tank unterliegt. Solche Zustände können die
Ursache für eine zeitweilige Abweichung des Raums zwischen dem
Tankboden 14 und der Decke 16 sein.
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Damit der Behälter 27 in einem konstanten vorgegebenen
Abstand über dem Tankboden 14 gehalten werden kann, hat die
Pumpeinheit eine Federeinrichtung 94 zur Vorspannung des
Behälters 27 nach unten in Richtung auf den Boden 14. Wie in
Figur 1 gezeigt ist, umfaßt die Federeinrichtung 94 eine
ringförmige Kompressionsfeder 94, die das bogenförmige
Führungsmittel 24 umschließt. Das obere Ende der Feder 94
befindet sich in Eingriff mit einer Sitzausbildung, die durch
Fahnen 95 gebildet ist, die von der Oberfläche des
Führungsmittels 24 nach außen geklopft sind. Das untere Ende der
Feder 94 steht in Eingriff mit einer Sitzausbildung, die durch
einen an dem Behälter 27 vorgesehenen ringförmigen Flansch
97 gebildet ist.
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Die Feder 94 übt eine nach unten wirkende Kraft auf den
Behälter 27 aus, wodurch der Behälter trotz des abweichenden
Abstands zwischen dem Boden 14 und der Decke 16 ein
vorgegebenes räumliches Verhältnis zu dem Tankboden 14 beibehält.
Der Flüssigkeitsspiegelfühler ist auf den Boden 14 bezogen,
so daß sich eine Verformung des Brennstofftanks minimal auf
die Ablesung auswirkt.
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Figur 7 zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform der
Erfindung. Die Konstruktion ist im wesentlichen die gleiche
wie in Figur 2, mit Ausnahme dessen, daß die
Ventil-Filteranordnung durch eine sekundäre Ventileinrichtung ersetzt
ist, die keinen Filter besitzt und lediglich eine
ringförmige Platte 70 mit diese durchgreifenden Durchflußöffnungen
72 hat. Ein dem Ventilelement 54 ähnliches
Elastomer-Ventilelement 73 ist in geeigneter Weise an der Unterfläche der
Platte 70 derart befestigt, das die Flüssigkeit in dem
Speicher 27 durch die Durchflußöffnungen 72 eine Kraft auf die
Oberseite der Scheibe ausübt.
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Die Durchflußöffnungen 72 sind segmentförmige Öffnungen, die
durch Speichenabschnitte der Platte 70 begrenzt sind. Der
zentrale Nabenbereich innerhalb der Öffnungen 72 dient als
Montagemechanismus für einen zentralen starren Abschnitt des
Elastomer-Ventilelements 73. Die Peripherieabschnitte des
Ventilelements 73 können sich in Abhängigkeit von dem
Gewicht der Flüssigkeit in dem Speicher 27 weg von dem durch
die Platte 70 gebildeten Ventilsitz nach unten durchbiegen.
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Befindet sich das primäre Ventil 40 in einer
Öffnungsstellung, so bleibt das Ventilelement 73 so lange geschlossen,
bis der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 27 unter einem
vorgegebenen Wert liegt, zum Beispiel bis zu 17,78 cm (7
inches) über der Platte 70. Sollte der Flüssigkeitsspiegel in
dem Behälter diesen vorgegebenen Wert überschreiten, so
wirkt das größere Gewicht der Flüssigkeit durch die
Durchflußöffnungen 72 dahingehend, daß die Umfangsbereiche des
Ventilelements 73 nach unten durchgebogen werden. Dadurch
leitet das sekundäre Ventil etwas Flüssigkeit zu dem Raum 37
unter dem Pumpenansaugkanal.
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Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Tank 12 unter die
Abschalthöhe 41 sinkt, schließt das primäre Ventil 40. Eine
erhöhte Saugkraft wirkt dadurch auf die Unterfläche der
sekundären Ventilscheibe 73. Diese erhöhte Kraft öffnet das
Ventilelement 73 vollständig und hält es offen, obwohl der
Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 27 unter den
vorgenannten
Spiegel von 17,78 cm (7 inches) abfallen kann. Wie bei
dem in Figur 2 gezeigten System wird der Brennstoff durch
das Ventilelement 73 aus dem Speicher 27 zugeführt, bis der
gesamte Brennstoff in dem System verbraucht ist.
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Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben wurde, kann sie in der Praxis in verschiedener
Weise abgewandelt werden, ohne von dem Rahmen der Erfindung
abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.