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Kraftstoffeinfüllstutzen
von Kraftfahrzeugen sind in der Regel mit einem Tankdeckel verschlossen.
Zum Tanken muss der Tankdeckel geöffnet werden. Dabei ist eine
Verschmutzung der Hände
insbesondere mit Dieselkraftstoff oft nicht zu vermeiden. Um eine
solche Verschmutzung zu verhindern und um allgemein den Tankkomfort
zu erhöhen,
sind Einfüllstutzen
vorgeschlagen worden, die keinen aufschraub- oder aufsteckbaren
Tankdeckel, sondern eine durch die Zapfpistole gegen die Wirkung
einer Feder nach innen schwenkbare Verschlussklappe aufweisen. Die
Verschlussklappe liegt in ihrer Schließstellung an einem Dichtsitz
an. Um ein unbefugtes Öffnen
der Tankklappe zu verhindern ist bei einem aus
DE 198 02 592 A1 bekannten
Einfüllstutzen eine
Verriegelung der Verschlussklappe vorgesehen. Dazu trägt die Verschlussklappe
an ihrer Innenseite eine mit einer Durchgriffsöffnung versehene Lasche. Über eine
radiale Durchführung
im Einfüllstutzen
ist ein Verriegelungszapfen nach innen geführt, der in die Ausnehmung
der Lasche eingreift und so die Verschlussklappe in ihrer Schließstellung
arretiert. Nachteilig dabei ist, dass zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen
erforderlich sind. Bei dem bekannten Einfüllstutzen ist in der Seitenwand
eine von einer Achse durchsetzte Durchführung vorhanden. Zwischen der
Außenwandung
des Einfüllstutzens
und dieser Einführung
ist ein Dichtungsring eingelegt, um einen Austritt von Kraftstoffdampf
zu verhindern. Im Einfüllstutzen
schließlich
ist zwischen dem den Verriegelungsbolzen bildenden Vorderende der
Achse und dem in den Innenraum des Einfüllstutzens hineinstehenden
Abschnitt der Durchführung
eine Dichtmanschette angeordnet. Trotz dieser aufwendigen Abdichtungsmaßnahmen
lässt sich
aber eine Permeation vom Kraftstoffdampf nicht vollständig verhindern.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Einfüllstutzen
mit Verschlussklappe vorzuschlagen, der hinsichtlich der Permeation
von Kraftstoffdämpfen
verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Einfüllstutzen
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Danach ist eine Verriegelungseinrichtung
vorgesehen, die wenigstens ein Verriegelungselement umfasst, das
an der in der Schließstellung
mit der Atmosphäre in
Verbindung stehenden Außenseite
der Verschlussklappe zwischen einer Verriegelungsstellung und einer
Freigabestellung beweglich gelagert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung
ist die Verriegelungseinrichtung von außen zugänglich, so dass ein Durchbruch
im Einfüllstutzen,
etwa in der in
DE
198 02 592 A1 beschriebenen Art mit seinen Nachteilen insbesondere
hinsichtlich der Permeation von Kraftstoffdämpfen nicht erforderlich ist.
Die Verriegelungseinrichtung, die beispielsweise wie bei dem bekannten Einfüllstutzen
ausgestaltet sein kann, verhindert zuverlässig ein unbefugtes öffnen, ohne
dabei die Permeation von Kraftstoffdämpfen zu erhöhen.
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Bei
einer solchen Ausgestaltung, insbesondere wenn das Verriegelungselement
in der Verriegelungsstellung mit einem Anschlagelement im Sinne einer
in Richtung der Mittellängsachse
des Dichtsitzes bzw. in Axialrichtung wirksamen Arretierung zusammenwirkt,
sind die wesentlichen Elemente der Verschlussklappenverriegelung
am Einfüllstutzen selbst
angeordnet, so dass sich die konstruktiven Maßnahmen im Karosseriebereich
auf ein Minimum beschränken.
Es ist lediglich ein karosserieseitiger Antrieb zur Betätigung des
Verriegelungselementes vorzusehen, wobei dieser Antrieb relativ
einfach z.B. in Form eines Bowdenzuges oder dergleichen gestaltet
sein kann.
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Vorzugsweise
ist ein Federelement vorgesehen, das das Verriegelungselement in
der Verriegelungsstellung im wesentlichen in Axialrichtung derart beaufschlagt,
dass die Verschlusskappe gegen den Dichtsitz gepresst wird, was
deren Permeationsdichtheit erhöht.
Mit dem Federelement lassen sich außerdem Fertigungstoleranzen
kompensieren. Vorzugsweise dient als Anschlagelement der die Einfüllöffnung des
Einfüllstutzens
umgrenzende Öffnungsrand.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere im Hinblick auf den Aufwand
für die
Fertigung vorteilhaft. Auf das Anbringen oder Anformen von zusätzlichen Anschlagelementen
kann verzichtet werden. Das Federelement ist bei einer besonders
bevorzugten Ausgestaltung als ein die Einfüllöffnung ringförmig umfassender,
in Axialrichtung komprimierbarer und vom Öffnungsrand getragener Federring
ausgebildet. Ein solcher Federring lässt sich auf relativ einfache
Weise am Öffnungsrand
sowohl in Radial- als auch in Axialrichtung fixieren. Des weiteren
kann der Federring so gestaltet sein, dass er an jeder Stelle seines Umfang
auf ein mit ihm zusammenwirkendes Verriegelungselement die gleiche
Federkraft ausübt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist auf der von der Einfüllöffnung wegweisenden
Seite des Federrings ein axial beweglicher Gleitring angeordnet,
dessen dem Federring abgewandte Seite in der Verriegelungsstellung
vom Verriegelungselement beaufschlagt ist. Vorteilhaft dabei ist,
dass ein Federring, etwa nach Art einer in Umfangsrichtung wellenförmig gekrümmten Blattfeder
verwendet werden kann, die also in Axialrichtung vorgewölbte Umfangsabschnitte aufweist.
Durch den Gleitring ist zum einen eine Verteilung der Federkraft
in Umfangsrichtung und außerdem
gewährleistet,
dass die Zusammenwirkung mit einem Verriegelungselement an praktisch
beliebigen Umfangspositionen erfolgen kann. Bei einem weiteren bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind zwei als Schwenkarme aus gebildete Verriegelungselemente vorhanden,
die an der Verschlussklappe in einer etwa parallel und mit Axialabstand
zu der vom Öffnungsrand
aufgespannten Planebene verlaufenden Schwenkebene schwenkbar sind.
Mit zwei Federelementen ist eine symmetrische Anpresskraft erreichbar,
wenn die Schwenkarme mit ihren außen liegenden Verriegelungsenden
den Öffnungsrand
bzw. den Gleitring an diametral gegenüber liegenden Stellen übergreifen.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die innen liegenden Enden der Schwenkarme
sich überlappen und
von einer gemeinsamen, im Zentrum der Verschlusskappe bzw. koaxial
zur Mittellängsachse
angeordneten Schwenkachse durchgriffen sind.
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Um
eine Öffnung
der Verschlussklappe zu ermöglichen
ist es erforderlich, dass die Schwenkarme in ihrer Freigabestellung
derart an der Außenseite der
Verschlussklappe positioniert sind, dass diese behinderungsfrei
von einer Zapfpistole in den Einfüllstutzen hineingeschwenkt
werden kann. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, dass die Schwenkachse
in einer symmetrisch zu den Schwenkarmen verlaufenden Radialrichtung
beweglich ist, wobei die Bewegung der Schwenkachse mit der Schwenkbewegung
der Schwenkarme gekoppelt ist. Wird die Schwenkachse ausgehend vom
Verriegelungszustand radial nach außen bewegt, etwa durch ein
karosserieseitiges Betätigungselement,
so können gleichzeitig
die Schwenkarme nach innen geschwenkt werden, wobei sie dann derart
zentral auf der Verschlussklappenaußenseite angeordnet sind, dass
sie deren Öffnungsbewegung
nicht behindern. Die Radialbewegung der Schwenkachse und die Schwenkbewegung
der Schwenkarme wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass erstere
mit wenigstens einem Ende in eine radial verlaufende Führungsnut eingreift
und letztere mit jeweils einem Steuerzapfen in eine in der Ebene
der Führungsnut
und schräg
zu dieser verlaufenden Steuernut geführt sind. Die Steuernuten sind
dabei so angeordnet, dass sie einen zur Mittellängsachse geöffneten sitzen Winkel einschließen.
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Bei
einer insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaften
Lagerung der Schwenkarme sind diese zwischen zwei parallel zu ihrer Schwenkebene
verlaufenden Lagerplatten angeordnet. In den Innenflächen der
Lagerplatten sind jeweils eine Führungsnut
und zwei Steuernuten vorhanden. Bei der Montage können die
genannten Teile einfach zusammengesteckt werden, wobei die Schwenkachse
mit ihren Enden in die Führungsnuten
und die Schwenkarme mit ihren Steuerzapfen in die Steuernuten eingreifen.
Zusätzliche
Fixierungsmaßnahmen sind
erforderlich. Das aus den Lagerplatten und den Schwenkarmen bestehende
Bauteil lässt
sich auf einfache Weise an der Außenseite einer Verschlussklappe
fixieren. Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch die im Montagezustand
außen
bzw. oben angeordnete Lagerplatte die Schwenkarme vor einer Beschädigung durch
die Zapfpistole geschützt
sind. Eine vorteilhafte Möglichkeit,
die genannte Baugruppe an der Verschlussklappe zu fixieren besteht
darin, dass an den Rand der im Montagezustand gesehen oberen Lagerplatte
eine die Schwenkarme in sich aufnehmende Schürze angeformt ist, deren Freiende
an der Verschlussklappenaußenseite
fixiert ist. Die Schürze weist
zwei von den Schwenkarmen in der Verriegelungsstellung durchgriffene
Fenster auf. Die Schürze bietet
einen seitlichen mechanischen Schutz, der die Gefahr verringert,
dass bei einem Unfall die Verriegelung der Verschlussklappe geöffnet wird.
Dem gleichem Zweck dient die Arretierung der Schwenkachse in ihren
Endlagen. Wenn beispielsweise unfallbedingt die Verriegelungseinrichtung
bzw. die Schwenkarme von ihrem Antrieb getrennt werden, so verhindert
die Arretierung, dass sie sich ohne weiteres in ihre Freigabestellung
bewegen können.
Vorzugsweise wird die Arretierung durch eine Stabfeder erreicht,
die in einem zwischen der unteren Lagerplatte und der Verschlussklappenaußenseite
vorhandenen Zwischenraum angeordnet ist und die mit einem V-förmigen Längsabschnitt
in die Bewe gungsbahn der die Führungsnut
der unteren Lagerplatte durchgreifenden Schwenkachse eingreift.
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Für die Betätigung der
Schwenkarme stehen mehrere Möglichkeiten
zur Verfügung.
Es ist etwa denkbar, dass Betätigungselemente
an den Freienden der Schwenkarme ansetzen. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
sind jedoch an den Außenseiten
der inneren Enden der Schwenkarme zwei gegenläufige Haken angeformt, die
sich in Axial- und Radialrichtung überlappen. Zur Bewegung der Schwenkarme
ist eine sich radial erstreckende Betätigungsstange vorgesehen, die
mit einem hakenförmigen
Endabschnitt die genannten Haken hintergreift. Um in der Freigabestellung
der Schwenkarme ein Öffnen
der Verschlussklappe zu ermöglichen,
ist es erforderlich, dass die Betätigungsstange von den Haken
der Schwenkarme getrennt wird. Vorzugsweise wird eine solche Trennung
dadurch erreicht, dass die Haken eine derartige Länge aufweisen,
dass sie sich in der Freigabestellung der Schwenkarme nicht mehr überlappen,
wobei ihre Freienden soweit voneinander beabstandet sind, dass sie
sich außerhalb der
Bewegungsbahn des Endabschnitts der Betätigungsstange befinden. Diese
kann dann von den Schwenkarmen getrennt und soweit radial nach außen bewegt
werden, dass sie sich in einer Radialposition befindet, die außerhalb
des Schwenkbereichs der Verschlussklappe liegt. Weiterhin kann die
Betätigungsstange
soweit radial nach außen
geführt
werden, dass sie vor einer Beschädigung
durch die Zapfpistole geschützt
ist.
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Wie
schon oben erwähnt,
soll bei einem Unfall verhindert werden, dass sich die Verriegelung
der Verschlussklappe löst.
Durch einen am Einfüllstutzen fixierten
rohrabschnittförmigen
Schutzmantel, der die Verriegelungseinrichtung umfasst, lässt sich
diese Gefahr wesentlich reduzieren, insbesondere wenn der Schutzmantel
aus Metall gefertigt ist und mit dem ebenfalls aus Metall bestehenden
Einfüllstutzen
verschweißt
ist.
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Neben
einer erhöhten
Crash-Sicherheit hat diese Ausgestaltung noch den Vorteil, dass
die Permeationswerte weiter abgesenkt werden können, da Metall für Kraftstoffdampf
absolut undurchlässig
ist. In diesem Sinne kann es weiterhin zweckmäßig sein, das Einfüllrohr,
an dem der Einfüllstutzen
befestigt ist, ebenfalls aus Metall zu fertigen. Bei einer unfallbedingten
Deformation des Fahrzeugs im Bereich des Einfüllstutzens ist es denkbar,
dass die Betätigungsstange
ebenfalls deformiert wird, wobei sie die Verschlussklappe entriegelt.
Um dies zu verhindern ist eine Sollbruchstelle in der Betätigungsstange
vorgesehen.
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Um
das Einführen
der Zapfpistole in die Einfüllöffnung zu
erleichtern und um eine Beschädigung des
Dichtbereiches des Einfüllstutzens
durch das Einhängen
der Zapfpistole zu vermeiden, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
ein Einführtrichter
vorgesehen. Der zusammen mit dem Einfüllstutzen innerhalb einer sogenannten
Tankmulde angeordnete Einführtrichter
ist vorzugsweise von einem Dichtelement verschließbar, das
an der Innenseite einer die Tankmulde verschließenden Tankklappe angeordnet ist.
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Um
zu verhindern, dass ein erhöhter
Tankinnendruck das Öffnen
der Verschlussklappe erschwert oder gar verhindert, ist eine mit
der Außenseite
der Verschlussklappe mittel- oder unmittelbar zusammenwirkende Einrichtung
vorgesehen, mit der die Verschlussklappe in eine einen Spalt zwischen
ihrem Dichtelement und dem Ventilsitz freigebende Zwischenstellung
bewegbar ist. Ein Behälterinnendruck
kann sich über
diesen Spalt abbauen. Außerdem
kann in der Zwischenstellung der Verschlussklappe während des
Herausnehmens der Zapfpistole aus dem Einfüllstutzen nach beendigtem Betankungsvorgang
nachfließender
Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter
zurückfließen.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Längsschnittdarstellung,
die einen Einfüllstutzen
mit aufgesetztem Einführtrichter
zeigt, wobei der Einführtrichter
von einem an einer Tankklappe fixierten Dichtelement verschlossen
ist,
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 1, der einen Einfüllstutzen mit verriegelter
Verschlussklappe zeigt,
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3 ein
Abbildung entsprechend 2, wobei jedoch die Verschlussklappe
entriegelt ist,
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4 eine
Abbildung entsprechend 3, bei der die Verschlussklappe
mit der Seite, an der sie schwenkbar gelagert ist, in Axialrichtung
vom Dichtsitz abgerückt
ist,
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5 eine
Abbildung entsprechend 3, wobei jedoch die Verschlussklappe
vollständig
geöffnet
ist,
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6 eine
perspektivische Detailansicht einer Verschlussklappe mit zwei Schwenkarmen,
sowie dem mit dem Schwenkarmen zusammenwirkenden Öffnungsrandbereich
des Einfüllstutzens,
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7 eine
Draufsicht auf die Unterseite der Verriegelungseinrichtung,
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8 einen
Einfüllstutzen
in einer 3 entsprechenden Abbildung,
bei dem eine Einrichtung vorhanden ist, mit der die Verschlussklappe
in eine eine Tankentlüftung
ermöglichende
Zwischenstellung bewegbar ist, und
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9 eine
Detaildarstellung, die die Fixierung der Verschlussklappe am Einfüllstutzen
zeigt.
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In
den Abbildungen 1-5 ist ein
rohrabschnittförmiger
Einfüllstutzen 1 dargestellt,
dessen unteres Ende 2 (1) mit dem
Einfüllrohr
eines Kraftstofftanks (nicht dargestellt) verbindbar ist. Am oberen
Ende ist eine von einem Öffnungsrand 3 umgrenzte
Einfüllöffnung 4 vorhanden.
Das Freiende des sich radial nach innen erstreckenden Öffnungsrandes
ist unter Bildung einer etwa U-förmigen
Falte umgebördelt,
wodurch ein Dichtsitz 5 gebildet ist. Der radial innen
liegende Abschnitt der Falte ragt mit einem Überstand 6 über die
Planfläche 7 des Öffnungsrandes 3 hinaus.
In dem die Einfüllöffnung 4 tragenden
Endabschnitt des Einfüllstutzens 1 ist
ein Rohrabschnitt 8 eingeschoben, der mit seinem Umfang
zumindest teilweise an der Innenwandung des Einfüllstutzens 1 anliegt
und der u.a. als Träger
für eine
Verschlussklappe 18 dient. Wie weiter unten noch erläutert wird.
Das obere Ende des Rohrabschnittes 8 ist radial nach innen
gebogen und liegt an der Unterseite des sich zwischen dem Dichtsitz 5 und der
Außenwand
des Einfüllstutzens
verlaufenden Abschnittes des Öffnungsrandes 3 an.
Auf der Planfläche 7 ist
ein nach Art einer Blattfeder ausgebildeter Federring 9 gelagert,
der in Richtung der Mittellängsachse 10 des
Dichtsitzes 5 vorspringende wellenförmige Umfangsabschnitte 12 aufweist.
Auf der vom Öffnungsrand 3 wegweisenden
Seite des Federrings 9 liegt ein Gleitring 13 auf,
wobei dieser mit den axial vorstehenden Umfangsabschnitten 12 in
Kontakt steht. Der Gleitring 13 weist an seinem Innenrand eine
axial nach unten vorstehende Anschlagschulter 14 auf, die
mit den Umfangsabschnitten 12 des Federrings 9 als
Gegenanschlag zusammenwirkt, wodurch der Gleitring 13 in
Radialrichtung fixiert ist. Der Federring 9 selbst ist
durch den Überstand 6 des Öffnungsrandes 3 in
Radialrichtung fixiert. Die Fixierung von Federring 9 und
Gleitring 13 in Axialrichtung erfolgt durch radial nach
innen vorstehende Stege 15. Die Stege 15 sind
aus einem im Wesentlichen rohrabschnittförmigen Schutzmantel 16 ausgestanzt,
der mit seiner Innenfläche
an der Außenumfangsfläche des
oberen Endes des Einfüllstutzens 1 anliegt
und mit Hilfe einer Verschweißung
fixiert ist. Mit aus seiner Wand ausgestanzten, sich radial nach
innen erstreckenden Anschlagstegen 11 stützt er sich
an der Planfläche 7 des Öffnungsrandes 3 ab.
Der Schutzmantel 16 überragt
die Einfüllöffnung 4 mit
einem schräg
nach innen eingezogenen Längsabschnitt 17, aus
dem die Stege 15 herausgestanzt sind.
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Unterhalb
des Öffnungsrandes 3 ist
eine Verschlussklappe 18 angeordnet, die um eine quer zur Mittellängsachse 10 verlaufende
Achse 19 (6) schwenkbar ist. Die Achse 19 ist
an vorstehenden Haltelaschen 20 gelagert, die an den Rohrabschnitt 8 angeformt
sind (9). Die Verschlussklappe 18 ist im Wesentlichen
eine kreisförmige
Scheibe, die einen zentralen, topfförmig nach oben vorgewölbten Bereich 31 aufweist,
der als Träger 22 für eine Verriegelungseinrichtung 34 dient,
die weiter unten noch genauer beschrieben wird. Der sich radial
nach außen
an den topfförmigen
Träger 22 anschließende Bereich
verläuft
in einer zu der vom Dichtrand 5 aufgespannten Ebene parallelen
Ebene und trägt
ein ringförmiges
Dichtelement 23 aus Elastomermaterial. Das Dichtelement 23 wirkt
in der Schließstellung
der Verschlussklappe 18 mit dem Dichtrand 5 im
Sinne einer Dichtpaarung zusammen und verhindert den Austritt von
Kraftstoff bzw. von Kraftstoffdämpfen
aus dem Einfüllstutzen 1.
An den Rand der Verschlussklappe 18 sind zwei in Tangentialrichtung
beabstandete Stege 24 angeformt, mit deren einander abgewandten
Außenseiten
jeweils eine Haltelasche 25 einstückig verbunden ist. Die Haltelasche 25 ist
von einem sich in Axialrichtung erstreckenden Langloch 26 durchbrochen.
Die Stege 24 weisen einen ersten an den Verschlussklappenrand
angeformten und sich von dort in Richtung der Mittellängsachse 10a der Verschlussklappe
nach unten erstreckenden ersten Abschnitt 27 und einen
sich daran anschließenden etwa
radial verlaufenden zweiten Abschnitt 28 auf. Diese Abschnitte
bilden zusammen mit den Haltelaschen 25 eine Aufnahme für den schraubenförmig gewundenen
Mittelabschnitt 29 einer Schenkelfeder 30. Der
eine Schenkel 32 stützt
sich an der Unterseite des topfförmigen
Trägers 22 und
der andere Schenkel 33 an der Innenwandung des Einfüllstutzens 1 ab.
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Zur
Verriegelung der Verschlussklappe 18 ist an der Oberseite
des Trägers 22 die
Verriegelungseinrichtung 34 angeordnet. Sie umfasst zwei
mit Axialabstand zueinander angeordnete Lagerplatten 35, 36,
zwei im Wesentlichen stabförmig
ausgebildete Schwenkarme 38, 38a, eine Schwenkachse 39 sowie eine
Stabfeder 40. An den Rand der im Montagezustand oberen
Lagerplatte 35 ist eine Schürze 42 angeformt,
die sich zu ihrem Freiende hin konusförmig erweitert. Das freie Ende
erstreckt sich radial nach außen
und bildet einen Flansch 43. Die Seitenwand 44 des
Trägers 22 ist
ebenfalls konusförmig
ausgebildet, wobei zumindest die Schräge der Außenseite der Wand 44 der
Schräge
der Innenseite der Schürze 42 entspricht,
so dass die Schürze 42 auf
den oberen Abschnitt des Trägers 22 aufsetzbar
und dort z.B. mit Hilfe einer Schweißung fixierbar ist. Von der
Außenseite
der Seitenwand 44 steht ein Ringvorsprung 51 ab,
auf den sich der Flansch 43 mit seiner Unterseite abstützt. Der
Flansch 43 weist einen geringen Axialabstand zum Dichtelement 23 auf
und erstreckt sich in Radialrichtung über dieses hinweg. Das Dichtelement 23 ist
durch den Flansch 43 an der Verschlussklappe 18 fixiert.
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Die
Schwenkarme 38, 38a sind in einer Ebene schwenkbar
gelagert, die parallel und mit Axialabstand zu der vom Dichtsitz 5 aufgespannten
Ebene verläuft.
Ihre einander zugewandten inneren Enden 45 weisen – in Axialrichtung
gesehen – eine
geringere Dicke auf und überlappen
sich gegenseitig (6). Die überlappenden Enden 45 sind
von der Schwenkachse 39 durchgriffen. In der oberen Lagerplatte 35 ist
eine sich von deren Zentrum radial wegerstreckende und nach außen geöffnete Führungsnut 46 (2, 3)
vorhanden, in die die Schwenkachse 39 mit einem aus dem Überlappungsbereich der
Schwenkarme 38, 38a vorstehenden, einen Führungszapfen 47 bildenden
Abschnitt hineinragt. Eine zweite Führungsnut 48 durchsetzt
die untere Lagerplatte 36 vollständig. Die Schwenkachse 39 ist
mit einem radial verbreiterten Führungsabschnitt 49 darin verschiebbar
gelagert. Die Oberseite 50 des Führungsabschnitts 49 dient
als Auflager für
das innere Ende 45 des Schwenkarms 38. Die Schwenkarme 38, 38a sind
in Axialrichtung so bemessen, dass zwischen ihrer Unterseite und
der Lagerplatte 36 ein Abstand 52 vorhanden ist.
Die Schwenkarme 38 beaufschlagen somit die Lagerplatte 36 bei
ihrer Schwenkbewegung nicht. Mit der Innenfläche 41 der oberen Lagerplatte 35 stehen
sie jedoch in Kontakt, wodurch die von dem Federring 9 ausgeübte Axialkraft
auf die Verschlussklappe übertragen
wird.
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Zur
Betätigung
der Schwenkarme 38, 38a ist eine Betätigungsstange 53 vorgesehen,
die in der Führungsnut 46 geführt ist
und die mit einem hakenförmig
nach unten gebogenen Endabschnitt 54 zwei an den inneren
Enden 45 der Schwenkarme 38, 38a angeformte
Haken 55, 55a hintergreift. Im Verriegelungszustand,
bei dem die Schwenkarme 38, 38a etwa in einer
Linie fluchtend angeordnet sind (6), überlappen
sich die Haken 55, 55a in Axial- und Radialrichtung.
In dieser Stellung durchgreifen die Schwenkarme 38 jeweils
ein die Schürze 42 durchbrechendes
Fenster 56.
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In
den Lagerplatten 35, 36 sind außer einer Führungsnut 46, 48 jeweils
noch zwei Steuernuten 57 vorhanden, wobei die untere Lagerplatte 36 von den
Steuernuten durchbrochen ist. Die Steuernuten 57 bilden
einen zur Mittellängsachse 10a geöffneten stumpfen
Winkel α von
etwa 120°.
In die Steuernuten 57 greift jeweils ein Steuerzapfen 58 ein,
der von der Ober- bzw.
Unterseite der Schwenkarme 38, 38a in Axialrichtung
vorsteht.
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Wenn – ausgehend
von der in 2 und 6 gezeigten
Situation – die
eine Öffnung 61 in dem
Schutzmantel 16 durchgreifende Betätigungsstange 53 in
Richtung des Pfeiles 59 radial nach außen bewegt wird, werden die
Schwenkachse 39 und die inneren Enden 45, 45a der
Schwenkarme 38, 38a in der gleichen Richtung bewegt.
Durch das Zusammenwirken von Steuerzapfen 58 und Steuernut 57 werden
die äußeren Enden
bzw. die Verriegelungsenden 60 in Richtung der Pfeile 62 aufeinander
zu bewegt. Am Ende dieser Schwenkbewegung sind die Verriegelungsenden 60 so
weit radial innen angeordnet, dass sie außer Eingriff mit dem Gleitring 13 stehen.
Die Verschlussklappe 18 kann dann gegen die Wirkung der
Schenkelfeder 30 mit Hilfe einer Zapfpistole nach innen
geöffnet
werden. Um in der Freigabestellung der Schwenkarme 38, 38a ein öffnen der Verschlussklappe
zu ermöglichen,
ist es erforderlich, dass die Betätigungsstange von den Haken 55, 55a der
Schwenkarme getrennt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die
Haken 55, 55a eine derartige Länge aufweisen, dass sie sich
in der Freigabestellung der Schwenkarme 38, 38a nicht
mehr überlappen, wobei
ihre Freienden soweit voneinander beabstandet sind, dass sie sich
außerhalb
der Bewegungsbahn des Endabschnitts 54 der Betätigungsstange 53 befinden.
Diese kann dann von den Schwenkarmen 38, 38a getrennt
und soweit radial nach außen bewegt
werden, dass sie sich in einer Position befindet, die außerhalb
des Schwenkbereichs der Verschlussklappe liegt.
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Damit
bei der Öffnungs-
und Schließbewegung
die Schwenkarme 38, 38a in ihrer Freigabestellung
verharren, ist eine Arretierung der Schwenkachse 39 in
ihren Endlagen vorgesehen. Dazu ist zwischen der unteren Lagerplatte 36 und
dem Träger 22 ein
Zwischenraum 63 vorhanden, in dem die oben erwähnte Stabfeder 40 angeordnet
ist. Die Stabfeder 40 erstreckt sich im wesentlichen in
Richtung der Führungsnut 48 und
weist einen ersten geradlinig verlaufenden Längsabschnitt 66 auf,
der mit einem umgebogenen Ende 64 in einer Ausnehmung 65 an der
Unterseite der Lagerplatte 63 einliegt. Der geradlinig
verlaufende Längsabschnitt 66 ist
in Querrichtung durch zwei von der Unterseite der Lagerplatte 36 vorstehende
Lagerzapfen 67 fixiert. An den Längsabschnitt 66 schließt sich
ein zweiter, etwa V-förmig
geformter Längsabschnitt 66a an.
Dieser ragt in die Bewegungsbahn eines an den Führungsabschnitt 49 der
Schwenkachse 39 unterseits angeformten Zapfens 68 hinein.
In der in 7 dargestellten Verriegelungsstellung
wirkt der Zapfen 68 mit dem sich an den geradlinigen Längsabschnitt 66 anschließenden Schenkel 69 und
in der Freigabestellung mit dem Schenkel 70 zusammen, wodurch
jeweils eine Endlagerarretierung bewerkstelligt ist.
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In
der in 1 und 2 dargestellten Situation wird
die Verschlussklappe 18 durch den Schenkel 32 der
Schenkelfeder 30 mit ihrem aus einem Elastomermaterial
bestehenden Dichtelement 23 gegen den Dichtsitz 5 gedrückt. Es
wäre genauso
denkbar, dass der Dichtsitz an der Verschlussklappe und ein Dichtelement
am Öffnungsrand
des Einfüllstutzens
angeordnet ist. Wird die Verschlussklappe 18 in Richtung
des Pfeiles 72 mit einer Zapfpistole beaufschlagt, führt sie
zunächst
auf ihrer Schwenklagerseite eine durch die Langlöcher 26 in den Haltelaschen 25 bedingte
Bewegung in Axialrichtung 37 aus. Während auf der der Schwenkachse 19 gegenüberliegenden
Seite die Verschlussklappe 18 durch den Federschenkel 32 an
den Dichtsitz 5 gedrückt wird,
ist auf der Lagerseite zwischen Dichtsitz 5 und Dichtelement 23 ein
Axialabstand 73 vorhanden. Erst wenn sich die Schwenkachse 19 in
ihrer unteren Endlage in den Langlöchern 26 befindet,
wird die Verschlussklappe 18 in Richtung des Pfeiles 74 nach
unten geschwenkt. Wird nach beendigtem Tankvorgang die Zapfpistole
aus der Einfüllöffnung 4 herausgezogen,
bewegt sich die Verschlussklappe 18 in die in 4 dargestellte
Position, bei der auf der Lagerseite zwischen dem Dichtelement 23 und
dem Dichtsitz 5 ein Axialabstand 73 vorhanden
ist. Erst wenn die Betätigungsstange 53 in
Pfeilrichtung 75 radial nach innen und dadurch die Schwenkarme 38, 38a in
ihre Verriegelungsstellung bewegt werden, wird durch das Zusammenwirken
von Gleitring 13 und den Verriegelungsenden 60 der
Schwenkarme 38, 38a das Dichtelement 23 vollständig gegen
den Dichtsitz 5 gepresst. Die Anpresskraft setzt sich dabei
aus der vom Federschenkel 32 auf den Träger 22 und aus der vom
Federring 9 über
den Gleitring 13 auf die Schwenkarme 38, 38a ausgeübten Kraft
zusammen.
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Der
bereits oben erwähnte
Schutzmantel 16 nimmt den Verschlussmechanismus der Verschlussklappe 18 in
sich auf, wodurch die Gefahr einer Entriegelung bei einer unfallbedingten
Karosserie-Deformierung im Einfüllstutzenbereich
verringert ist. In die gleiche Richtung zielt eine Sollbruchstelle 76 in
der Betätigungsstange 53.
Wenn die Betätigungsstange 53 an
dieser Stelle durchtrennt ist, verhindert die weiter oben beschriebene
Arretierung der Schwenkachse 39 bzw. der Schwenkarme 38, 38a eine
ungewollte Entriegelung der Verschlussklappe 18.
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Um
das Einführen
der Zapfpistole zu erleichtern, ist am Einfüllstutzen 1 ein von
einem Einführtrichter 77 durchsetzter
Aufsatz 78 fixiert. Der Aufsatz 78 weist eine
sich parallel zur Schwenkebene bzw. zu der vom Dichtrand 5 aufgespannten
Ebene verlaufende, vom verjüngten
Abschnitt des Einführtrichters 77 durchsetzte
Innenfläche 79 auf,
die sich auf der Stirnseite des Schutzmantels 16 abstützt. Vom äußeren Rand
der Innenfläche 79 erstreckt
sich ein rohrabschnittförmiger
Längsabschnitt 80 axial
nach unten. Mit diesem Längsabschnitt 80 ist
der Aufsatz 78 auf den Einfüllstutzen 1 aufgesteckt
und daran fixiert. Zur Durchführung
der Betätigungsstange 53 ist
darin eine Ausnehmung 81 vorhanden. Der Einführtrichter 77 mündet mit
einer Einstecköffnung 82 (1)
in die Oberseite 83 des Aufsatzes 78. In die Einstecköffnung 82 er streckt
sich ein zum Einhängen
einer Zapfpistole dienender Flansch 84 radial hinein, wobei dessen
Außenseite
mit der Oberfläche 83 des
Aufsatzes 78 fluchtet. Die Einstecköffnung 82 ist mit
einem Dichtelement 85 verschließbar, das an der Innenseite
einer den Einfüllstutzen 1 aufnehmenden Tankmulde 86 verschließenden Tankklappe 87 angeordnet
ist. Das Dichtelement 85, das vorzugsweise aus einem Elastmermaterial
besteht, verhindert, dass Schmutz in den Einführtrichter 77 und
damit in den Kraftstoffbehälter
gelangen kann. Der Einführtrichter 77 ist
im Aufsatz 78 so positioniert, dass die vor einer Beschädigung durch
die Zapfpistole zu schützenden
Teile, insbesondere die Betätigungsstange 53 und
die weiter unten beschriebene Einrichtung 88 unterhalb
der Innenfläche 79 des
Aufsatzes 78 angeordnet sind.
-
Bei
dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Einrichtung 88 vorhanden,
mit der die Verschlussklappe 18 in eine einen Spalt 89 zwischen dem
Dichtelement 23 und dem Ventilsitz 5 freigebende
Zwischenstellung bewegbar ist. Diese Zwischenstellung ist in 8 gezeigt.
Die Einrichtung 88 umfasst eine an der Schürze 42 angeformte,
sich radial nach außen
und schräg
nach oben erstreckende Rampe 93, die oberseits eine Schrägfläche 90 aufweist.
Weiterhin umfasst die Einrichtung 88 ein mit der Schrägfläche 90 im
Sinne eines Keilgetriebes zusammenwirkendes Gegenelement, dass von
dem Endabschnitt 54a der Betätigungsstange 53a gebildet
ist. Während
bei dem in 1-5 gezeigten Einfüllstutzen
die Betätigungsstange 53 auf
der der Schwenkachse 19 abgewandten Seite angeordnet ist,
ist bei dem Einfüllstutzen
gemäß 8 die
Betätigungsstange 53a auf
der Seite der Schwenkachse 19 angeordnet bzw. erstreckt
sich von dieser Seite aus von außen radial nach innen. Die
Rampe 93 kann aber auch an der gegenüberliegenden Seite angeformt
sein, wobei sie dann von der auf dieser Seite angeordneten Betätigungsstange 53 beaufschlagt wird.
-
Bei
der in 8 gezeigten Zwischenstellung der Verschlussklappe 18 liegt
der Endabschnitt 54a mit seiner Stirnfläche an einer Anschlagfläche 94 an, die
sich radial außen
an die Schrägfläche 90 anschließt. Die
Verschlussklappe 18 ist dadurch in ihrer Zwischenstellung
fixiert. Wenn die Verschlussklappe 18, wie oben beschrieben,
entriegelt wird, bewegt sich die Betätigungsstange 53a radial
nach außen und
bewegt dabei die Schwenkarme 38, 38a (in 8 nicht
dargestellt) in ihre Freigabestellung. Dabei fährt der Endabschnitt 54a auf
die Schrägfläche 90 der
Rampe 93 auf, wodurch die Schwenkachse 19 im Langloch 26 axial
nach unten bewegt und ein Spalt 89 zwischen dem Dichtelement 23 und
dem Dichtsitz 5 freigegeben wird. Ein die Verschlussklappe 18 in
Richtung ihrer Schließstellung
beaufschlagender und ihr Öffnen
erschwerender Tankinnendruck wird auf diese Weise abgebaut. Die
Zwischenstellung der Verschlussklappe 18 hat aber noch
eine weitere Funktion. Wenn am Ende des Betankungsvorganges die
Zapfpistole aus dem Einfüllstutzen 1 herausgezogen
wird, bewegt sich die Verschlussklappe 18 zunächst in
ihre Zwischenstellung. Aus der Zapfpistole nachfließender Kraftstoff
kann somit in den Tank abfließen.
Ein endgültiger
Verschluss der Einfüllöffnung erfolgt
erst dann, wenn ein Signal zur Verriegelung der Verschlussklappe 18 z.B.
durch Betätigung
eines im Fahrzeuginnenraum angeordneten Schalters ausgelöst wird.
-
- 1
- Einfüllstutzen
- 2
- Unteres
Ende
- 3
- Öffnungsrand
- 4
- Einfüllöffnung
- 5
- Dichtsitz
- 6
- Überstand
- 7
- Planfläche
- 8
- Rohrabschnitt
- 9
- Federring
- 10
- Mittellängsachse
- 11
- Anschlagsteg
- 12
- Umfangsabschnitt
- 13
- Gleitring
- 14
- Anschlagschulter
- 15
- Steg
- 16
- Schutzmantel
- 17
- Längsabschnitt
- 18
- Verschlussklappe
- 19
- Schwenkachse
- 20
- Haltelasche
- 21
- Außenseite
- 22
- Träger
- 23
- Dichtelement
- 24
- Steg
- 25
- Haltelasche
- 26
- Langloch
- 27
- erster
Abschnitt
- 28
- zweiter
Abschnitt
- 29
- Mittelabschnitt
- 30
- Schenkelfeder
- 31
- Bereich
- 32
- Schenkel
- 33
- Schenkel
- 34
- Verriegelungseinrichtung
- 35
- obere
Lagerplatte
- 36
- untere
Lagerplatte
- 37
- Axialrichtung
- 38
- Schwenkarm
- 39
- Schwenkachse
- 40
- Stabfeder
- 41
- Innenfläche
- 42
- Schürze
- 43
- Flansch
- 44
- Seitenwand
- 45
- inneres
Ende
- 46
- Führungsnut
- 47
- Führungszapfen
- 48
- Führungsnut
- 49
- Führungsabschnitt
- 50
- Oberseite
- 51
- Ringvorsprung
- 52
- Abstand
- 53
- Betätigungsstange
- 54
- Endabschnitt
- 55
- Haken
- 56
- Fenster
- 57
- Steuernut
- 58
- Steuerzapfen
- 59
- Radialrichtung
- 60
- Verriegelungsende
- 61
- Öffnung
- 62
- Pfeil
- 63
- Zwischenraum
- 64
- Ende
- 65
- Ausnehmung
- 66
- Längsabschnitt
- 67
- Lagerzapfen
- 68
- Zapfen
- 69
- Schenkel
- 70
- Schenkel
- 71
-
- 72
- Pfeil
- 73
- Axialabstand
- 74
- Pfeil
- 75
- Pfeilrichtung
- 76
- Sollbruchstelle
- 77
- Einführtrichter
- 78
- Aufsatz
- 79
- Innenfläche
- 80
- Längsabschnitt
- 81
- Ausnehmung
- 82
- Einstecköffnung
- 83
- Oberseite
- 84
- Flansch
- 85
- Dichtelement
- 86
- Tankmulde
- 87
- Tankklappe
- 88
- Einrichtung
- 89
- Spalt
- 90
- Schrägfläche
- 91
-
- 92
-
- 93
- Rampe
- 94
- Anschlagfläche