BG64548B1

BG64548B1 - Предпазен вентил

Info

Publication number: BG64548B1
Application number: BG106223A
Authority: BG
Inventors: Uwe Meinig; Joerg Bittner
Original assignee: Firma Carl Freudenberg
Priority date: 1999-07-31
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2005-07-29
Also published as: DE19936161C1; NO20014735D0; KR100444203B1; CA2408354C; JP3692323B2; WO2001008917A1; CN1341060A; AU761724B2; JP2003506238A; HUP0201938A2; US6591856B1; KR20020021627A; ZA200109240B; CA2408354A1; TR200103496T2; AU4554000A; BG106223A; NO20014735L; BR0008325A; CN1189341C

Abstract

Предпазният вентил е предназначен за обезвъздушаване на резервоара на автомобила при зареждане с гориво. Вентилът (1) е снабден с включен към околната среда щуцер (5), който при нормално налягане се задейства чрез затвор (6) от мембрана (8). При повишено налягане в предпазния вентил (1) мембраната (8) предизвиква отваряне на затвора (6) в щуцера към околната среда (5). а

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до предпазен вентил, който намира приложение в тръбопровода за обезвъздушаване на автомобили с оглед предотвратяване навлизането на гориво в контейнера за активен въглен.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е тръбопроводите за обезвъздушаване при зареждане с гориво в бензиностанции да се снабдяват с изсмукващи устройства, които да връщат обратно образуващите се по време на зареждане с гориво газове и по този начин да не допускат достигането им в околната среда. За пълно избягване на увреждане на околната среда това обаче често не е достатъчно. Освен това има бензиностанции, които още нямат сравними устройства. Поради това за автомобилите с двигатели с вътрешно горене (бензинови двигатели) в различните страни съществува предписанието, че не само изпаряваните в състояние на покой и експлоатация от резервоара въглеводороди, също така изтласкваните при зареждане от резервоара за гориво съдържащи въглеводороди газове трябва да се отделят в контейнера за активен въглен. Поради това в модерните превозни средства, със системи за обезвъздушаване на резервоарите, се вграждат съответни устройства. Така в общия случай резервоарът за гориво се свързва през един тръбопровод за обезвъздушаване при експлоатация с контейнера с активен въглен, така че отделяните газове от резервоара при експлоатация и състояние на покой при зареждането с гориво се утаяват в контейнера с активен въглен.

Освен това е предвиден втори обезвъздушителен тръбопровод при зареждане с гориво, оразмерен значително по-голям в напречно сечение, който свързва щуцера за зареждане с контейнера за активен въглен. В случай на зареждане с гориво посредством вкарване на цилиндричния пистолет в зареждащия щуцер се отваря една клапа, която позволява на образуващите се при зареждането с гориво и също така на изместваните от постъпващото гориво от резерво ара газове да преминат в тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво и с това и в контейнера за активен въглен. За да не могат газовете по време на процеса на зареждане с гориво да достигнат в атмосферата покрай цилиндричния пистолет през щуцера за зареждане, в разглежданата концепция между щуцера за зареждане и цилиндричния пистолет е предвидено уплътнение.

При известното изпълнение и устройство на тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво не е изключена обаче опасността при неправилно функциониране на цилиндричния пистолет, например липса на изключване при пълен резервоар или също така при нередно препълване на резервоара, течното гориво през тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво да достигне в контейнера за активен въглен. Това навлизане на течно гориво в контейнера за активен въглен води до смущение при образуване на сместа и в някои случаи също така до повреждане на катализатора. Поради тази причина в тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво се монтира предпазен вентил, който трябва да предотвратява сигурно навлизането на течно гориво в контейнера за активен въглен.

От US-PS 5 605 177 е известен предпазен вентил, предназначен за обезвъздушителния тръбопровод при автомобили, и е монтиран между резервоара за гориво, разположен в задната част на автомобила и контейнера за активен въглен, разположен близо до мотора. Вентилът е изпълнен като поплавков вентил и оформен от корпус с входящ и изходящ отвор за излишното гориво. Вентилът контролира налягане и предотвратява прекомерно препълване с гориво. Характерно за известния предпазен вентил е, че се отваря само когато има значително свръхналягане и не е изключено при наличие на свръхналягане от щуцера за пълнене да излезе навън гориво на тласъци.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде предпазен вентил, който да предотвратява сигурно навлизането на течно гориво в контейнера за активен въглен.

Решението на задачата в съответствие с изобретението се постига с това, че монтираният в тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво предпазен вентил е изпълнен като вентил на поплавъчна камера и че при навлизане на гориво в тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво и с това в предпазния вентил, изпускателният отвор на предпазния вентил се затваря чрез поплавъка. При това предпазният вентил е снабден с един включен към околната среда щуцер, задействан при нормално налягане посредством затвор от мембрана, При повишено налягане мембраната предизвиква, респ. подпомага отваряне на включения към околната среда затвор в щуцера към околната среда. Следователно при навлизане на гориво в предпазния вентил първоначално се затваря изходящият отвор на вентила към контейнера за активен въглен и след това, като следствие от възстановяване на налягането във вентила, включеният към околната среда затвор се отваря и навлязлото гориво може да се отдели в околната среда.

Поплавъкът е изпълнен с възможност за завъртане около ос на въртене, разположена странично под изпускателния отвор и е оформен с лостов механизъм, задействан от дисков клапан в изпускателния отвор във вентила. Поплавъкът е с възможност за завъртане около своята ос, при което дисковият клапан е изместван в своето вентилно гнездо и затваря изпускателния отвор. Дисковият клапан може да бъде воден чрез една направляваща шина в изпускателния щуцер. Лостовият механизъм може да се изпълни по много опростен начин от един палец, свързан с дисковия клапан и една свързана с поплавъка, ограждаща палеца, плъзгаща кулиса. Поплавъкът посредством една бистабилна пружина може да се задържа в своето крайно положение. По този начин се предотвратява възможността поплавъкът да отвори много рано дисковия клапан. Едно отваряне на дисковия клапан се получава едва тогава, когато от протичане на горивото подемната сила на поплавъка е спаднала под една настройвана стойност.

Затворът за щуцера към околната среда се изпълнява посредством дисков клапан под силата на натягане на пружина, задействан от мембрана, монтирана в тялото на вентила чрез лостов механизъм. Мембраната работи в зависимост от съществуващото във вентила наляга не. Посредством затваряне на изпускателния отвор към контейнера за активен въглен се стига до възстановяване на налягането във вентила. Това налягане действа върху мембраната, която чрез лостова система срещу силата на затваряща пружина отваря вентила към околната среда.

За да се гарантира, че в случай на зареждане с гориво загубите на налягане на потока на тръбопровода между предпазния вентил и контейнера с активен въглен и загубите на налягане в дроселното устройство в контейнера с активен въглен да не доведат до преждевременно отваряне на затвора в щуцера към околната среда, се изисква относително бързо изравняване на налягането между изпускателния отвор на вентила на предпазния вентил и горната страна на мембраната. Поради тази причина горната страна на мембраната се покрива чрез капак и по този начин образуваното вътрешно пространство между мембраната и капака се свързва през канал с вентилния щуцер към контейнера с активен въглен. В случай че щуцерът на изпускателния отвор към контейнера с активен въглен не е затворен, налягането в камерата на вентила се пренася през канала върху горната страна на мембраната, така че между горната страна на мембраната и долната страна действа еднакво налягане. В този случай първо се отваря вентилът към околната среда при едно налягане във вентилния обем, при което силата на налягане върху тялото на вентила към околната среда превишава силата на затварящата пружина на вентила към околната среда. При това устието на канала в изпускателния отвор може да се вкара в уплътняващата повърхност на дисковия клапан, така че посредством дисковия клапан се затваря както изпускателният отвор, така също и каналът.

За гарантиране, че след запълване на вентила с гориво и отваряне на затвора в щуцера към околната среда съществуващото гориво в тръбопровода от зареждащия щуцер на резервоара към вентила и във вентила ще изтича изцяло през щуцера към околната среда, мембраната се изпълнява с демпферираща функция. За тази цел във вътрешното пространство на мембраната се въвежда една междинна стена с обратен вентил, например гъбообразна мембрана и образуваното от капака и междинната стена спомагателно пространство се свързва с изпус кателния отвор, при което уплътнителната повърхнина на гъбообразната мембрана е оформена с поне един дроселиращ канал. В мястото на дроселиращия канал мембраната може да бъде оформена с грапавина или порьозност.

При упражняване на налягане на мембраната обемите въздух на вътрешното пространство през повдигнатата повърхнина на гъбообразната мембрана се изтласкват към щуцера на контейнера с активен въглен. След отваряне на вентила в щуцера към околната среда се получава възстановяване на налягането в предпазния вентил и горивото протича в околната среда. За да се постигне пълно изпразване на предпазния вентил и тръбопровода от щуцера за пълнене нататък, се задържа достъпът на въздух в пространството над мембраната посредством дроселиращия канал или една определена грапавина в контактната повърхност на обратната мембрана или насрещна повърхнина, така че вентилът към околната среда първоначално отново се затваря с временно закъснение.

При определени условия е за предпочитане камерата на вентила в участъка на затвора да се изпълни като падина с оглед при отваряне на щуцера към околната среда да се предотврати бързо оттичане на наличния в предпазния вентил газ и в някой случай оставане вътре в горивото. Посредством падината първоначално може да освободи газа, когато нивото на горивото е спаднало под нивото на разположен за тази цел кант в камерата.

Пояснение за приложените фигури

В следващото примерно изпълнение изобретението се изяснява по-подробно с помощта на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява надлъжен разрез през предпазния вентил;

фигура 2 - разрез по линия А-А от фигура 1 през предпазния вентил;

фигура 3 - разрез по линия В-В на фигура 1.

Примерно изпълнение на изобретението

Предпазният вентил 1 се състои от корпус 2 с входен отвор 3 и изпускателен отвор 4, както и от щуцер към околната среда 5. Навлизащите от зареждащия щуцер в резервоара газове се подвеждат от тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво към входния отвор 3 във вентила 1 и достигат през изпускателния отвор 4 в участъка от тръбопровода към контейнера с активен въглен. Изпускателният отвор 4 на предпазния вентил 1 може да се затваря, както и щуцера към околната среда 5, който при нормалния условия посредством затвора 6 е постоянно затворен. Изпускателният отвор 4 при нормални условия е постоянно отворен. Той може да се затваря посредством поплавъка 7, когато навлиза гориво в предпазния вентил 1. Навлизащото гориво обаче действа не само за затваряне на изпускателния отвор 4 през поплавъка 7, а също и за повишаване на налягането в предпазния вентил 1. Повишеното налягане води до придвижване на мембраната 8 нагоре, така че мембранният диск 9 с мембраната от своето долно положение заема своето означено горно положение. Мембраната 8 е свързана с лостов механизъм 10, чрез който се осъществява отварянето на затвора 6. При навлизане на гориво в предпазния вентил 1 през входния отвор 3 поплавъкът 7 се наклонява по ос на въртене 11, разположена странично под изпускателния отвор 4 (фигури 2 и 3). Към поплавъка е закрепена плъзгаща кулиса 12, която със своя кулисен шпиц 13 обхваща палец 15, закрепен в затварящия дисков клапан 14 на изпускателния отвор 4. Дисковият клапан 14 е направляван през триколянна направляваща шина 16 в изпускателния щуцер 17. Поплавъкът 7 е изпълнен с бистабилна пружина 18, която с едното си рамо е закрепена в поплавъка 7, докато с другото си рамо се захваща в напречната греда 21.

Затворът 6 е изпълнен също така като дисков клапан 25 и посредством пружината 26 се притиска върху клапанното гнездо. Мембранният диск 9 е изпълнен с прът 27, който се захваща шарнирно към колянов лост 29, който може да се завърта около оста 28. Коляновият лост 29 действа на повдиган 30 на дисковия клапан 25. Повдигачът 30 е воден в напречната греда 31. Повдигачът 30 е изпълнен с коляно 32, прокарано под стената 33. Стената 33 служи като спирателна стена, така че газовете първоначално могат да достигнат в щуцера към околната среда 5, когато нивото на течността се е понижило под долния ръб на спирателната стена 33. Това се подпомага още посредством наклоненото надо лу оформление на целия корпус, при което в участъка на затвора 6 корпусът е оформен с найдълбоко място като падина.

Мембраната 8 е покрита посредством капака 35. Създаващото се между капака 35 и мембраната 8 вътрешно пространство 36 е свързано през канала 37 с изпускателния отвор 4. При това каналното устие 38 в изпускателния отвор 4 е вкарано в уплътняващата повърхност 39 на гнездото на дисковия клапан по такъв начин, че дисковият клапан 14 затваря както изпускателния отвор 4, така също и канала 37. По този начин се предотвратява преждевременно затваряне на затвора 6, преди да е отворен изпускателният отвор 4.

В лостовия механизъм може да се въведе мъртъв ход, така че той работи със забавяне. Тогава каналът 37 може да отпадне и е достатъчен само допълнителният канал 43. Собствената твърдост на мембраната 8 е достатъчна като противоналягане, за да притисне обратно лостовия механизъм и да затвори вентила към околната среда.

Допълнително усъвършенстване на амортизиращото действие при затваряне на затвора 6 на вентила към околната среда 5 се постига с това, че във вътрешното пространство 36 между мембраната 8 и капака 35 се въвежда междинна стена 40, която е изпълнена с гъбообразна мембрана 41. Тогава между капака 35 и междинната стена 40 с гъбообразната мембрана 41 се образува допълнително пространство 42. Това допълнително пространство 42 през допълнителния канал 43 е свързано с изпускателния щуцер 17. Уплътнителната повърхнина на гъобообразната мембрана 41, която приляга към междинната стена 40, е изпълнена поне с един дроселиращ канал, през който може да протича забавен газ от щуцера 17 във вътрешното пространство 36. По този начин гъбообразната мембрана 41 въздейства за ускорено изхвърляне на газове от пространството 36 през отворите 44 в междинната стена 40 в допълнителното пространство 42 и от там през канала 43 в щуцера 17. В друга посока протичането на газове през канала 43, допълнителното пространство и не подробно означените дроселиращи канали в уплътнителната повърхнина на гъобообразната мембрана 42 е значително забавено.

За отбелязване е, че мембраната 8 действа едва когато вентилът 6 е затворен. При отворен изпускателен отвор 5 предпазният вентил действа като преливен вентил.

Claims

Патентни претенции

1. Предпазен вентил, монтиран в тръбопровода за обезвъздушаване между зареждащия щуцер и контейнера с активен въглен при автомобили и изпълнен като поплавков вентил, характеризиращ се с това, че вентилът (1) е изпълнен като вентил на поплавъчна камера и че изпускателният отвор (4) на предпазния вентил (1) при навлизане на гориво в тръбопровода за обезвъздушаване при зареждане с гориво е затварян чрез поплавъка (7), при което предпазният вентил (1) е изпълнен с един включен в околната среда щуцер за околна среда (5), затварян при нормално налягане посредством задействан от мембрана (8) затвор (6), така че при повишено налягане в предпазния вентил (1) мембраната (8) е оформена за отваряне, респ. подпомагане на отварянето на затвора (6) в щуцера за околната среда (5).
2. Предпазен вентил съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че поплавъкьт (7) е оформен за завъртане около странично разположена под изпускателния отвор (4) ос на въртене (11) и е изпълнен с лостов механизъм за задействане на дисков клапан (14) в изпускателния отвор на вентила (4).
3. Предпазен вентил съгласно претенции 1 или 2, характеризиращ се с това, че дисковият клапан (14) е воден чрез направляваща шина (16) във вентилния щуцер (17).
4. Предпазен вентил съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращ се с това, че лостовият механизъм се състои от един палец (15), свързан с дисковия клапан (14) и една ограждаща палеца (15) плъзгаща кулиса (12), свързана с поплавъка (7).
5. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращ се с това, че лостовият механизъм има един участък с мъртъв ход.
6. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 5, характеризиращ се с това, че поплавъкьт (7) е фиксиран в своето крайно положение посредством една бистабилна пружина (18).
7. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 6, характеризиращ се с това, че затворът (6) в щуцера за околната среда (5) се състои от дисков клапан (25) под въздействието на пружинна сила. 5
8. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 7, характеризиращ се с това, че горната страна на мембраната (8) е покрита от капак (35) и че образуваното по този начин вътрешно пространство (6) между мембраната (8) и капака (35) е свързано през канал (37) с изпускателния отвор (4) на предпазния вентил (1).
9. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 8, характеризиращ се с това, че каналното устие (38) на канала (37) е вкарано в изпускателния отвор (4) в уплътняващата повърхност (39) на гнездото на дисковата клапа, така че посредством дисковата клапа (14) се затваря както изпускателният отвор (4), така също и каналът (37).
10. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 9, характеризиращ се с това, че във вътрешното пространство (36) между мембраната (8) и капака (35) е въведена една междинна стена (40) с обратен вентил, по-специално гъбообразна мембрана (41) и че образуваното от капака (35) и междинната стена (40) допълнително пространство (42) е свързано с изпускателния щуцер, при което уплътнителната повърхнина на гъбообразната мембрана (41) е изпълнена с поне един дроселиращ канал или подобен.
11. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 10, характеризиращ се с това, че корпусът на вентила (2) в участъка на затвора (6) в щуцера за околната среда е изпълнен като падина.
12. Предпазен вентил съгласно една от претенциите от 1 до 11, характеризиращ се с това, че над падината е предвидена спираща газове стена (33).