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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Vorrichtungen zum
Zapfen und/oder Peilen von Kraftstoff für Kraftfahrzeuge.
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Zahlreiche
Vorrichtungen zum Zapfen und Peilen von Kraftstoff für Kraftfahrzeuge
sind bereits vorgeschlagen worden.
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Allerdings
haben diese Vorrichtungen in den letzten Jahren keine wesentlichen
Verbesserungen erfahren.
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Die
vorliegende Erfindung hat jetzt zum Ziel eine Vorrichtung vorzuschlagen,
welche bessere Eigenschaften als diejenigen der früheren bekannten Vorrichtungen
aufweist.
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Das
oben genannte Ziel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung dank
einer Vorrichtung mit einem Mast erreicht, der als Träger, beispielsweise durch
Verschweißung
oder Aufstecken, für
verschiedene Zubehörteile
dient, welche in die Zapf- und/oder Peilfunktion eingreifen.
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Wie
nachfolgend in größeren Einzelheiten erläutert werden
wird, ermöglicht
die vorliegende Erfindung eine modulare Ausführung. Sie erlaubt somit einen
Produktivitätsgewinn
und eine Kostenreduzierung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ebenfalls, die
Zuverlässigkeit
der Vorrichtungen zu erhöhen,
da sie erlaubt die gleichen Zubehörteile an Vorrichtungen zu
verwenden, die in ihrem Umfang unterschiedlichen Leistungsvorschriften
genügen.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung weist
der Mast einen nicht kreisförmigen
Rotationsquerschnitt, sondern beispielsweise einen polygonalen Querschnitt
auf.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Zusammenbau
von Zapf- und/oder
Peilvorrichtungen für
Kraftstoff im Tank von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet,
dass es die Schritte aufweist, die daraus bestehen, Zubehörteile auszuwählen, die
einer bestimmten Leistungsbeschreibung genügen, und die beispielsweise
aus der Gruppe ausgewählt
sind, welche eine Befestigungsfläche,
eine Druckregulieranordnung, einen Verteiler, einen Filter, eine
Anordnung, welche eine Venturistrahlpumpe bildet, eine Pumpanordnung,
einen Träger
für eine
Peilvorrichtung und einen Reservebehälter umfasst, und diese Zubehörteile an
einem gemeinsamen Mast, der als Träger dient, beispielsweise durch
Verschweißen
oder Aufstecken zu befestigen.
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Weitere
Eigenschaften, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der Lektüre der
nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und im Hinblick auf die
beigefügten,
beispielhaft gegebenen und nicht begrenzenden Zeichnungen hervorgehen,
in welchen:
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1 eine
auseinander gezogene Perspektivansicht einer Zapfvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist,
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2 eine
auseinander gezogene Perspektivansicht einer anderen Unteranordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, welche geeignet ist, die in 1 illustrierte
Vorrichtung in dem Fall eines Kraftstofftanks mit zwei Kammern zu
vervollständigen,
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3 eine
andere Perspektivansicht der in den 1 und 2 illustrierten
Vorrichtungen darstellt,
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4 eine
Perspektivansicht eines Tragmasts gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt, welcher mit verschiedenen Zubehörteilen versehen ist,
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5 eine
weitere Perspektivansicht des Tragmasts gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt, der mit mehreren Zubehörteilen versehen ist,
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6 eine
Perspektivansicht einer Vorrichtung darstellt, die gemäß den in
der 2 illustrierten Anordnungen zusammengebaut ist,
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7 eine
Perspektivansicht einer Vorrichtung darstellt, die gemäß den in
der 1 illustrierten Anordnungen zusammengebaut ist,
und
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8 eine
Ansicht im Längsschnitt
eines Tragmasts gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In
der beigefügten 1 ist
eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erkennen, welche einen Tragmast oder eine Tragarmatur 100 aufweist,
welche verschiedene Zubehörteile trägt, nämlich im
einzelnen und nicht begrenzend: eine Befestigungsfläche 210,
eine Druckregulieranordnung 220, einen Verteiler 230,
einen Filter 240, eine Anordnung 250, welche eine
Venturistrahlpumpe bildet, eine Pumpanordnung 260, einen
Träger
für eine
Peilvorrichtung 270 und einen Reservebehälter 280.
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In
Gebrauch erstreckt sich der Mast 100 in einer allgemein
vertikalen Richtung.
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Der
Tragmast 100 kann selbst zahlreiche Ausführungsformen
aufweisen.
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Er
besteht vorzugsweise aus einem Rohr, beispielsweise aus Kunststoff-
oder Metallmaterial, mit über
seine Länge
konstantem Hohlquerschnitt, der nicht drehkreisförmig ist, beispielsweise mit
einem polygonalen Außenquerschnitt,
der typischerweise, aber nicht begrenzend hexagonal ist.
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Der
polygonale oder zumindest nicht drehkreisförmige Querschnitt des Tragrohrs 100 ermöglicht,
eine Winkelangabe der verschiedenen, von dem Mast 100 getragenen
Zubehörteile,
und somit deren genaue Positionierung sicherzustellen und eine relative
Drehung zwischen dem Mast 100 und den Zubehörteilen
zu vermeiden.
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Vorzugsweise
weist das Rohr 100 in der Nähe zu seinem oberen Ende eine
Vielzahl von in Längsrichtung
durchgehenden Langlöchern 102 auf. Solche
Langlöcher 102 können auf
jeder Seite des Rohres 100 vorgesehen werden. Sie sind
dazu bestimmt, komplementäre
Ausstülpungen 214 aufzunehmen,
die seitlich an einem einstückig
mit der Unterseite der Befestigungsfläche 210 ausgebildeten Schaft 212 ausgebildet
sind. Dieser Schaft 212 ist dafür bestimmt, in das Rohr 100 einzugreifen.
Er besitzt folglich vorzugsweise einen zu dem Innenquerschnitt des
Rohres 100 komplementären
Außenquerschnitt.
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Der
Fachmann wird verstehen, dass das so definierte Zusammenwirken zwischen
den Langlöchern 102 und
den Ausstülpungen 214 ermöglicht, ein
relatives Gleiten zwischen der Befestigungsfläche 210 und dem Mast 100 parallel
zu der Achse des Masts 100 zuzulassen (beispielsweise um
eine elastische Spannung des Mastes 100 zu dem Boden des Tanks
hin sicherzustellen, um ein zuverlässiges Peilen bezüglich dieses Bodens
und ein optimales Zapfen von Kraftstoff sicherzustellen), wobei
eine relative Drehung zwischen diesen beiden unterbunden wird.
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Die
Befestigungsfläche 210 ist
dafür bestimmt,
an einer Wand eines Kraftstofftanks, und zwar typischerweise, aber
nicht begrenzend, an der oberen Wand des Tanks befestigt zu werden.
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Der
allgemeine Aufbau einer solchen Befestigungsfläche 210 ist dem Fachmann
gut bekannt. Daher wird sie hier nachfolgend nicht in Einzelheiten beschrieben.
Es ist festzustellen, dass die Befestigungsfläche 210 vorzugsweise
auf ihrer Oberseite einen elektrischen Anschluss 216 trägt, der
ermöglicht, erforderliche
Verbindungen mit den elektrischen Zubehörteilen, wie einer elektrischen
Pumpe und einer Peilvorrichtung, herzustellen, sowie zumindest einen Rohrstutzen 218,
der ermöglicht
den von der Pumpe geförderten
Kraftstoff zum Motor hin zu befördern.
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Natürlich sind
die Vorrichtungen zur Verbindung zwischen der Befestigungsfläche 210 und
dem Rohr 100 nicht auf die zuvor genannten Anordnungen
beschränkt.
In einer Variante könnte
der einstückig
mit der Befestigungsfläche 210 ausgebildete Schaft 214 außen auf
dem Rohr 100 und nicht innerhalb von diesem eingreifen.
Gemäß noch einer
weiteren Variante könnten
in Längsrichtung
liegende Langlöcher
an dem mit der Befestigungsfläche 210 verbundenen
Schaft 214 und komplementäre Ausstülpungen an dem Rohr 100 vorgesehen
werden.
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Wenn
es erforderlich ist, Peil- und Zapfvorrichtungen zu konzipieren,
die für
Tanks mit unterschiedlichen Höhen
bestimmt sind, reicht es aus Rohre 100 mit unterschiedlichen
Längen
oder Befestigungsflächen 210 mit
Schäften 212 mit
unterschiedlichen Höhen
zu wählen,
die jeweils an die Höhe
des betreffenden Tanks angepasst sind.
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Die
verschiedenen anderen Zubehörteile 220 bis 280 können an
den Flächen
des Rohrs 100 mit Hilfe irgendeines geeigneten Mittels
befestigt werden, beispielsweise durch Verschweißung, Verklebung, Aufstecken,
Aufschrumpfen, Gleitverbindungen, etc...
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Wie
für die
Druckregulieranordnung 220, den Verteiler 230,
den Filter 240 und die Pumpanordnung 260 zu sehen,
sind zumindest einige dieser Zubehörteile an dem Mast 100 mit
Hilfe von Befestigungsvorrichtungen befestigt, die zumindest einen
Klammerhaken 222, 232, 243, 262 aufweisen,
der dafür
eingerichtet ist, an einer Fläche
des Masts 100 eingehängt und
befestigt zu werden. Noch genauer sind einige dieser Zubehörteile mit
einem Tragbügel
verbunden, der zwei solcher Klammerhaken 222, 232, 242, 262 aufweist,
die dafür
eingerichtet sind, jeweils an unterschiedlichen Flächen des
Masts 100, und zwar typischer Weise an zwei diametral gegenüberliegenden Flächen von
diesem befestigt zu werden.
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Ein
solcher Bügel
mit zwei Klammerhaken 262 ist insbesondere in 3 für die Pumpanordnung 260 zu
sehen.
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Gegebenenfalls
können
diese Klammerhaken 222, 232, 242, 262 ein
Langloch aufweisen, während
der Mast 100 eine komplementäre Ausstülpung aufweist, die dafür bestimmt
ist, in das Langloch einzudringen, um das Zubehörteil durch Aufstecken auf den
Mast 100 zu befestigen und Zubehörteil und Tragmast genau zu
positionieren.
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In 1 ist
mit 243 ein solches in der Befestigungsklammer 242 ausgebildetes
Langloch bezeichnet und mit 104 ist eine an dem Mast 100 ausgebildete
komplementäre
Ausstülpung
bezeichnet. Die anderen Langlöcher
und ähnlichen
Ausstülpungen
sind zur Vereinfachung der Illustration in den beigefügten Abbildungen
nicht mit Bezugszeichen bezeichnet.
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Gegebenenfalls
kann eine Ausstülpung
an den Klammerhaken 222, 232, 242, 262 des
Zubehörteils
und ein komplementäres
Langloch an dem Mast 100 vorgesehen werden.
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Die
Druckregulieranordnung 220 hat die Funktion, den Druck
des zu dem Motor geleiteten Kraftstoffs zu begrenzen. Sie kann von
jeder dem Fachmann bekannten Struktur gebildet sein und wird daher
nachfolgend nicht in näheren
Einzelheiten beschrieben. Vorzugsweise besteht eine solche Druckregulieranordnung 220 aus
einem Gehäuse,
in dem eine Membran untergebracht ist, welche elastisch durch eine
Feder gegen einen Ausgangsstutzen gespannt ist. Wenn der Druck des
Kraftstoffs unterhalb eines Schwellenwertes liegt, der durch die
Regulierung der die Membran spannenden Feder definiert ist, bleibt
die Membran in Kontakt mit dem Ausgangsstutzen und verschließt diesen.
Wenn dahingegen der Druck des Kraftstoffs höher als diese Schwelle ist,
wird die Membran von dem Ausgangsstutzen abgelöst; sie gibt folglich diesen
letzteren frei und ermöglicht
einen Rücklauf
von überschüssigem Kraftstoff,
beispielsweise zu dem Reservebehälter 280 oder
dem Kraftstofftank hin.
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Der
Verteiler 230 hat die Funktion, die zwischen den Zubehörteilen
erforderlichen Fließverbindungen
herzustellen, beispielsweise zwischen dem Ausgang der Pumpe, dem
Regler 220, dem Filter 240 und der Strahlpumpe 250.
Da seine Struktur aus sich heraus bekannt ist, wird sie nachfolgend
nicht in näheren
Einzelheiten beschrieben.
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Dasselbe
gilt für
den Filter 240. Dieser hat die Aufgabe, den Kraftstoff
zu filtern, bevor dieser zu dem Motor geleitet wird. Er kann stromaufwärts oder stromabwärts von
der Pumpe angeordnet sein.
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Die
Anordnung 250, welche die Venturistrahlpumpe bildet, hat
die Aufgabe Kraftstoff zwischen einer ersten Stelle, beispielsweise
dem allgemeinen Volumen des Tanks, und einer zweiten Stelle, beispielsweise
dem Reservebehälter 280 zu
transportieren. Sie wird von einem Fluss ferngesteuert, der beispielsweise
aus dem Motorrücklauf,
aus einer Ableitung am Ausgang des Filters oder aus einer Ausgangsstufe
der Pumpe stammt, und der in eine Düse eingespritzt wird, welche
in ein Streurohr mündet,
um einen Unterdruck zu erzeugen, der geeignet ist Kraftstoff aus
der ersten Stelle anzusaugen. Auch hier ist die allgemeine Struktur
einer Strahlpumpe dem Fachmann gut bekannt. Sie wird daher nicht nachfolgend
in Einzelheiten beschrieben.
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Es
ist festzustellen, dass gemäß der besonderen
und nicht begrenzenden Ausführungsform,
die in den beigefügten
Abbildungen illustriert ist, die Anordnung 250 an dem Mast 100 mit
Hilfe eines einstückig
mit der Anordnung 250 ausgebildeten Ansatzstücks 252 befestigt
ist, welches dafür
eingerichtet ist, axial in das untere Ende des Masts 100 einzugreifen.
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Die
Pumpanordnung 260 hat die Aufgabe, den Kraftstoff für den Transport
zum Motor hin zu pumpen. Sie kann aus jeglicher dem Fachmann bekannten
Struktur bestehen und wird daher nachfolgend nicht in näheren Einzelheiten
beschrieben. Sie umfasst vorzugsweise einen Träger 264, der die zuvor
genannten Klammerhaken 262 trägt, und eine elektrische Pumpe 266,
die am Eingang mit einem Pumpenkorb oder Filter 267 versehen
ist.
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In
den beigefügten
Abbildungen ist die Peilvorrichtung, die dafür bestimmt ist von dem Träger 270 getragen
zu werden, zur Vereinfachung der Illustration nicht dargestellt.
In der Praxis kann die Peilvorrichtung von irgendeiner dem Fachmann
bekannten Struktur gebildet sein, welche die Funktion erfüllt, die
Höhe des
in dem Tank vorhandenen Kraftstoffs zu peilen und dem Kontrollsystem
im Armaturenbrett die Information zu übermitteln.
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Der
Reservebehälter 280 hat
zum Ziel, eine minimale Reserve an Kraftstoff am Eingang der Pumpe 266 zu
halten, und zwar unabhängig
von den Beschleunigungen, denen das Fahrzeug ausgesetzt wird, um
ein Leerlaufen der Vorrichtung zu vermeiden. Der Aufbau eines solchen
Reservebehälters
ist dem Fachmann gut bekannt. Dieser wird daher nachfolgend nicht
in Einzelheiten beschrieben. Es ist festzustellen, dass der Behälter 280 vorzugsweise
mit einem klassischen Ventil 282 versehen ist.
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Der
Behälter 280 ist
an dem Mast 100 mit Hilfe jeglicher geeigneter Mittel befestigt,
beispielsweise mit Hilfe einer Struktur, die dafür eingerichtet ist, in das
untere Ende des Masts 100 oder des Ansatzstücks 252 einzugreifen,
und zwar mit Hilfe von innerhalb des Behälters angeordneten Klammerhaken, die ähnlich den
zuvor beschriebenen sind (man kann somit vorsehen, mehrere Zubehörteile an
dem Mast 100 zu befestigen, indem teleskopisch eine Vielzahl von
Zubehörteilträgern ineinander
eingeschoben werden).
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Das
in 2 illustrierte Modul ist dafür bestimmt, das in 1 dargestellte
im Falle eines Kraftstofftanks mit zwei Kammern zu vervollständigen.
In diesem Fall sind die beiden in den 1 und 2 illustrierten
Anordnungen jeweils in den beiden Kammern des Tanks angeordnet,
um jeweils Kraftstoff aus jeder von ihnen abzuzapfen.
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Das
in 2 illustrierte Modul umfasst einen Tragmast 100,
der identisch mit dem zuvor im Hinblick auf 1 beschriebenen
ist, eine Befestigungsfläche 210,
eine Druckregulieranordnung 220, einen Filter 240 und
eine Anordnung 250, welche eine Strahlpumpe bildet, und
welche an dem Mast 100 gemäß den gleichen Dispositionen
befestigt ist, wie zuvor im Zusammenhang mit 1 beschrieben.
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Der
Fachmann wird verstehen, dass er die an dem Mast 100 befestigten
Zubehörteile,
insbesondere Pumpe, Regler, Filter und Reservebehälter, aus einem
großen
verfügbaren
Bereich auswählen
kann, um den Leistungsbeschreibungen zu genügen, die durch den Aufbau der
Zapf- und Peilvorrichtung vorgegeben sind, ohne die allgemeine Architektur
der Vorrichtung und ihre Zusammenbauweise zu verändern.
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So
entspricht die vorliegende Erfindung einem modularen Gerät, d.h.
ihre Konzeption erlaubt ihr, verschiedene Aufgaben zu erfüllen, deren
Anzahl und Form in Abhängigkeit
von den Leistungsbeschreibungen des Kunden variieren können.
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Dies
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur durch die Normierung
der Komponenten selbst möglich,
sondern auch durch die Normierung ihres Befestigungssystems, das
ihnen unabhängig
von dem Bauteil erlaubt, an der zentralen Armatur 100 befestigt
zu werden, die wiederum ein Standardteil für diese ganze Produktgeneration
bildet.
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Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die soeben beschriebene, besondere Ausführungsform
begrenzt, sondern erstreckt sich auf alle Varianten gemäß ihrem
Geist.
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Es
ist festzustellen, dass einige Zubehörteile oder Komponenten, wie
ihr Befestigungsmodus, symmetrisch bezüglich der zentralen Armatur 100 ausgebildet
sind. Sie können
folglich in einer Richtung oder in einer umgekehrten Position befestigt werden,
um verschiedene Konfigurationen zuzulassen und bestimmte Montagen
möglich
zu machen.
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Gegebenenfalls
kann das Rohr 100 selbst die Rolle einer Leitung übernehmen,
welche den von der Pumpe geförderten
Kraftstoff transportiert. In diesem Zusammenhang ist das Innenvolumen
des Rohrs vorzugsweise, wie in der beigefügten Schnittansicht der 8 zu
sehen, durch eine dichte Quertrennwand 106 in zwei Bereiche
getrennt.
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Diese
Trennwand 106 erlaubt, den unteren Bereich 105 des
Rohrs 100 von den Langlöchern 102 zu
isolieren, die im oberen Bereich des Rohrs vorgesehen sind, um jedes
Auslaufen des in das Volumen 105 eingetragenen Kraftstoffs
durch diese Langlöcher 102 zu
vermeiden. Allerdings kann das Rohr 100 eine oder mehrere
Durchgangsöffnungen) 108 aufweisen,
welche in das Volumen 105 münden und ermöglichen,
eine Fließverbindung
zwischen dem Innenvolumen 105 des unteren Bereiches des
Rohrs 100 und einem Zubehörteil, beispielsweise dem Verteiler 230 oder
der Anordnung 250, welche eine Venturistrahlpumpe bildet,
sicherzustellen. Dieses Zubehörteil
kann so mit Hilfe des Rohrs 100 mit einem oder mehreren
anderen Zubehörteilen
in Verbindung gebracht werden, die mit einer anderen Öffnung verbunden
ist/sind, welche in das Volumen 105 mündet oder welche mit dem unteren
Bereich des Rohrs 100 verbunden ist.
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Gegebenenfalls
kann der untere Bereich des Rohrs, der unterhalb der Trennwand 106 angeordnet ist,
einen unterschiedlichen Querschnitt als der obere Bereich des Rohrs
aufweisen, welcher den Schaft 212 der Befestigungsfläche 210 gleitend
aufnimmt.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf jede Art von Kraftstoff, Diesel oder
Benzin, und auf jede Art von Kraftfahrzeugbenutzung anwendbar, unabhängig davon,
ob sie mit einem Kraftstofftank mit mehreren oder einer einzigen
Kammer versehen sind und ob Überstandsschutzreserven
um die Zapfpunkte für den
Kraftstoff herum vorgesehen sind oder nicht (Elektropumpe, Pumpe
mit Venturieffekt...).
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Der
Fachmann wird verstehen, dass der Mast 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung als Bezugspunkt für
den Zusammenbau der vollständigen Zapf-
und Peilvorrichtung dienen kann, unabhängig davon, ob diese Vorrichtung
manuell, automatisch oder durch Robotersysteme hergestellt wird.
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Das
Rohr 100 und die verschiedenen Zubehörteile 210 bis 280 können aus
jeglichem geeigneten Material hergestellt werden, beispielsweise
aus Kunststoffmaterial oder aus Metall. Vorzugsweise sind das Rohr 100 und
zumindest der Bereich der Zubehörteile 220 bis 280,
der dafür
bestimmt ist, mit diesem Rohr 100 in Kontakt gebracht zu
werden, aus Kunststoffmaterial hergestellt. Diese Vorgabe ermöglicht eine
Befestigung der Zubehörteile
durch Verschweißen.
Allerdings ist es vorzugsweise ratsam darauf zu achten, dass der
Schaft 212 der Befestigungsfläche 210 und das Rohr 100 nicht
gleichzeitig aus Kunststoffmaterial bestehen, um ein Reiben von Plastik
auf Plastik zu vermeiden. In diesem Zusammenhang kann der Schaft 212 beispielsweise
aus Metall und das Rohr 100 aus Kunststoffmaterial hergestellt
werden, oder umgekehrt der Schaft 212 aus Kunststoffmaterial
und das Rohr 100 aus Metall.