DE102011005207A1 - Entlüftungsventil für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil (2) für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, mit: – einem Gehäuse (4), in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung (6) vorhanden ist, – einem in dem Gehäuse (4) in einer sich im Einbauzustand vertikal erstreckenden Axialrichtung (A) verschiebbar angeordneten Schwimmer (10), – einem an der Schwimmeroberseite (14) angeordneten Dichtelement (16) aus einem flexiblen Flachmaterial, das mit einem Dichtbereich (20) mit der Entlüftungsöffnung (6) zusammenwirkt, wobei eine an dem Dichtelement (16) außerhalb des Dichtbereichs (20) vorhandene Öffnung (22) von einem an der Schwimmeroberseite (14) angeformten Zapfen (24) durchgriffen ist, – einem an dem Schwimmer (10) schwenkbar angeformten Verriegelungselement (32), das im Montagezustand mit dem Zapfen (24) mit einem in Axialrichtung (A) wirksamen Kraft- und/oder Formschluss durchgriffen ist, wodurch das Dichtelement (16) zwischen Schwimmeroberseite (14) und Verriegelungselement (32) axial gehalten ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs.
- In Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen befinden sich Entlüftungsöffnungen, mittels derer ein Gasaustausch zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Kraftstofftanks während des Fahrzeugbetriebs oder beim Betanken ermöglicht wird. Um jedoch ein Ausdringen von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch diese Entlüftungsöffnungen zu verhindern, werden Entlüftungsventile eingesetzt, die beim Erreichen eines bestimmten Kraftstoffpegels innerhalb des Kraftstofftanks die Entlüftungsöffnungen verschließen. Ein derartiges Entlüftungsventil weist ein Gehäuse auf, in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung vorhanden ist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein in einer im Einbauzustand vertikal erstreckenden Axialrichtung verschiebbar angeordneter Schwimmer. Zum Verschließen der Entlüftungsöffnung ist an der Schwimmeroberseite ein Dichtelement angeordnet, welches mittels eines gesonderten Befestigungselements mit dem Schwimmer verbunden ist. Das Dichtelement besteht aus einem flexiblen Flachmaterial und weist einen Dichtbereich auf, der mit einem die Entlüftungsöffnung umgrenzenden Dichtsitz zusammenwirkt.
- Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Entlüftungsventil anzugeben, bei dem der Herstellungsaufwand gering ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Entlüftungsventil für einen Kraftstofftank gemäß Patentanspruch 1.
- Demnach weist das Entlüftungsventil ein Gehäuse auf, in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung vorhanden ist. In dem Gehäuse ist ein Schwimmer in einer sich im Einbauzustand vertikal erstreckenden Axialrichtung verschiebbar angeordnet. Außerdem umfasst das Entlüftungsventil ein an der Schwimmeroberseite angeordnetes Dichtelement aus einem flexiblen Flachmaterial, das mit einem Dichtbereich mit der Entlüftungsöffnung zusammenwirkt, wobei eine an dem Dichtelement außerhalb des Dichtbereichs vorhandene Öffnung von einem an der Schwimmeroberseite angeformten Zapfen durchgriffen ist. Dabei ist denkbar, dass mehrere solcher Zapfen, deren Form prinzipiell beliebig ist, vorhanden sein. An dem Schwimmer ist schwenkbar ein Verriegelungselement angeformt, das im Montagezustand vom Zapfen mit einem in Axialrichtung wirksamen Kraft- und/oder Formschluss durchgriffen ist, wodurch das Dichtelement zwischen Schwimmeroberseite und Verriegelungselement axial gehalten ist.
- Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Entlüftungsventils, insbesondere des Verriegelungselements, wird erreicht, dass zur Fixierung des Dichtelements an der Schwimmeroberseite kein weiteres Bauteil benötigt und hergestellt werden muss, da das Dichtelement auf einfache Art und Weise durch einen schwenkbar an den Schwimmer angeformten, also einstückig mit dem Schwimmer ausgebildeten Verriegelungselement fixiert wird. Somit ist eine Befestigung ohne weitere separate Bauteile möglich. Der einfach herzustellende Zapfen, der ebenfalls Bestandteil des Schwimmers und somit kein separates Bauteil ist, dient sowohl zur Lagefixierung des Dichtelements in der durch die Schwimmeroberfläche aufgespannten Ebene als auch gleichzeitig zur Fixierung des Verriegelungselements im Montagezustand. Die Fixierung des Verriegelungselements in diesem Zustand wird erreicht, indem das Verriegelungselement, ausgehend von einem das Aufstecken des Dichtelements auf den Zapfen erlaubenden Vormontagzustand, so weit in Richtung auf die Schwimmeroberseite geschwenkt wird, bis es mit dem Zapfen einen in Axialrichtung wirksamen Kraft- und/oder Formschlusses ausbildet. Dadurch wird das Dichtelement zwischen der Schwimmeroberseite und dem Zapfen axial gehalten, so dass hierdurch das Dichtelement auch in Axialrichtung fixiert ist. Ein Kraft- und/oder Formschluss stellt eine sehr einfach zu fertigende Verbindung dar. Es sind hierfür keine weiteren Verbindungsmaterialien, wie sie beispielsweise für ein Kleben oder Schweißen benötigt werden, erforderlich. Dadurch wird auch ein Verschmutzungsrisiko während der Herstellungsprozesse durch derartige Materialien vermieden. Besonders vorteilhaft ist eine formschlüssige Verbindung zwischen Zapfen und Verriegelungselement.
- Da das Verriegelungselement kein separates Bauteil ist, sind auch keine weiteren Werkzeuge zur Herstellung von separaten Befestigungselementen für das Dichtelement erforderlich. Desweiteren ist durch die Reduzierung der Bauteile auch der Montageaufwand reduziert und somit sind auch die bei der Montage möglichen Fehler begrenzt, was wiederum die Ausschussmengen herabsetzt.
- Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
-
1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Entlüftungsventils im Montagezustand, -
2 eine perspektivische Ansicht des Ausschnitts II von1 , in einem Vormontagzustand, -
3 den Schwimmer von2 in einer weiteren perspektivischen Ansicht des Schwimmers mit aufgesetzten Dichtelement, -
4 eine weitere perspektivische Ansicht des Schwimmers von2 , -
5 eine perspektivische Ansicht des Schwimmers von2 im Montagezustand, -
6 den Schwimmer von2 in einer Schnittdarstellung entsprechend Linie VI-VI in5 , -
7 einen alternativ gestalteten Schwimmer in einer2 entsprechenden Darstellung. -
1 zeigt ein Entlüftungsventil2 für einen nicht dargestellten Kraftstofftank mit einem Gehäuse4 , in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung6 vorhanden ist. Das Gehäuse4 ist im Wesentlichen zylinderförmig gestaltet und weist eine sich im Einbauzustand vertikal erstreckende Mittellängsachse8 auf, die eine Axialrichtung A definiert. Innerhalb des Gehäuses4 befindet sich ein Schwimmer10 , der in Axialrichtung A gegenüber dem Gehäuse4 verschiebbar angeordnet ist. Um eine Abdichtung der Entlüftungsöffnung6 auch bei einer extremen Schräglage oder einem Überschlag des Fahrzeugs zu ermöglichen, ist innerhalb des Entlüftungsventils2 eine Feder12 eingebracht, mit deren Kraft der Schwimmer10 in einer derartigen Lage zum Verschließen der Entlüftungsöffnung6 in Axialrichtung A gegen das Gehäuse4 bzw. die Entlüftungsöffnung6 gedrückt wird. - Wenn der Pegel des Kraftstoffs im Kraftstofftank ansteigt, so strömt auch Kraftstoff in das Innere des Entlüftungsventils
2 , wodurch ein Auftrieb erzeugt wird, der den Schwimmer in Axialrichtung nach oben bewegt. Dadurch wird ein an der Schwimmeroberseite14 angeordnetes Dichtelement16 gegen einen Dichtsitz18 der Entlüftungsöffnung6 gedrückt, so dass diese verschlossen und ein Durchströmen der Entlüftungsöffnung6 mit Kraftstoff verhindert wird. - In
2 ist nun ein Teil des Schwimmers10 vergrößert dargestellt. An der Schwimmeroberseite14 ist ein zungenförmiges Dichtelement16 aus einem flexiblen Flachmaterial angeordnet, das mit einem in diesem Fall etwa kreisrunden Dichtbereich20 mit dem Dichtsitz18 der Entlüftungsöffnung6 zusammenwirkt. Außerhalb des Dichtbereichs20 weist das Dichtelement16 eine Öffnung22 auf, die von einem an der Schwimmeroberseite14 angeformten und von dieser hervorstehenden Zapfen24 durchgriffen ist. Der Zapfen24 weist eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform auf, wodurch eine Drehfixierung des Dichtelements erreicht wird. - Wie näher
3 und6 entnehmbar ist, weist der Zapfen24 eine Horizontalschulter26 auf, die in diesem Fall zum benachbarten Rand28 der Schwimmeroberseite14 weist. Es wäre jedoch auch denkbar, dass diese Horizontalschulter26 zu einer oder mehreren anderen Seiten des Zapfens24 weist. Oberhalb der Horizontalschulter26 weist der Zapfen24 an seinem oberen Ende eine Auflaufschräge30 auf. - An einem am Rand
28 der Schwimmeroberseite14 liegenden Bereich, der benachbart zum Zapfen24 liegt, ist ein Verriegelungselement32 schwenkbar angeformt, das dazu dient, im Montagezustand das Dichtelement16 an dem Schwimmer10 in Axialrichtung A zu fixieren. Im ursprünglichen Herstellungszustand, welcher in2 und3 dargestellt ist, erstreckt sich das Verriegelungselement32 flach über den Rand28 des Schwimmers10 hinaus in einer von dem Schwimmer10 abgewandten Richtung. Somit kann zunächst das Dichtelement16 am Schwimmer10 montiert werden, indem dieses mit seiner Öffnung22 über den Zapfen24 gestriffen wird, so dass es auf der Schwimmeroberseite14 plan aufliegt. - Die Schwenkbarkeit des Verrieglungselements
32 wird dadurch erreicht, dass es mittels eines Filmscharniers34 am Schwimmer10 angeformt ist. Dieses Filmscharnier34 wird dadurch gebildet, indem das Verriegelungselement32 einen Bereich36 aufweist dessen Dicke im Querschnitt reduziert ist. Ferner weist das Verriegelungselement32 an einem im ursprünglichen Herstellungszustand vom Schwimmer10 wegweisenden Ende einen Durchbruch38 auf, welcher wiederum einen abgerundeten Öffnungsrand40 aufweist. Dieser Durchbruch38 ist derart geformt, dass der Zapfen24 durch diesen hindurchgreifen kann. - Zur weiteren Montage des Dichtelements
16 am Schwimmer10 wird dann durch eine Schwenkbewegung das Verriegelungselement32 vom ursprünglichen Herstellungszustand gem.2 über eine in4 dargestellte Position in den in5 und6 gezeigten Montagezustand gebracht. Dazu wird auch das Verriegelungselement32 mit seinem Durchbruch38 über den Zapfen24 gestriffen. Eine einfache Montage ergibt sich dadurch, dass der Durchbruch38 mit seinem abgerundeten Öffnungsrand40 über die Auflaufschräge30 gleitet. Nach dem Passieren dieser Auflaufschräge30 verrastet das Verriegelungselement32 mit seinem Durchbruch38 an der Horizontalschulter26 des Zapfens24 , so dass der Durchbruch38 vom Zapfen durchgriffen ist. Somit wird zwischen dem Verriegelungselement32 und dem Zapfen24 ein in Axialrichtung A wirksamer Formschluss hergestellt, der durch eine Rastverbindung gebildet ist. Dadurch wird das Dichtelement16 zwischen der Schwimmeroberseite14 und dem Verriegelungselement32 axial gehalten und somit in Axialrichtung A fixiert. Um eine besonders gute Fixierung zu erzielen, weist das Verriegelungselement32 an der im Montagezustand zur Schwimmeroberseite14 weisenden Seite ein Klemmelement42 auf, mit dem das Dichtelement16 zwischen Schwimmeroberseite14 und Verriegelungselement32 fixiert ist. Im gezeigten Beispiel ist das Klemmelement42 als Wulst44 ausgeformt, die am Rand des Verriegelungselements32 angeformt ist. - Um nach einem Abschälen des Dichtelements
16 von dem Dichtsitz18 ein zentriertes Ausrichten des Dichtelements16 auf der Schwimmeroberseite14 zu gewährleisten, sind auf der Schwimmeroberseite14 Zentrierelemente46 angeordnet, mittels denen ein korrekter Sitz des Dichtelements16 gewährleistet wird. Die Zentrierelemente46 stehen dabei aus der Schwimmeroberseite14 hervor und haben eine Schräge48 , die zur Mittellängsachse8 geneigt ist, so dass das Dichtelement16 zwischen den beiden Zentrierelementen46 auf der Schwimmeroberseite14 zum Erliegen kommt. - Der in
7 gezeigte Schwimmer10 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen im Wesentlichen nur dadurch, dass das Verriegelungselement32a keinen Durchbruch aufweist, der vom Zapfen24 durchgriffen ist. Ein in Axialrichtung A wirksamer Formschluss zwischen den genannten Elementen wird hier durch eine Endkante49 des Verriegelungselements32a erreicht, welche im Montagezustand die Horizontalschulter26 (in7 nicht sichtbar) des Zapfens24 hintergreift.
Claims (12)
- Entlüftungsventil (
2 ) für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs, mit: – einem Gehäuse (4 ), in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung (6 ) vorhanden ist, – einem in dem Gehäuse (4 ) in einer sich im Einbauzustand vertikal erstreckenden Axialrichtung (A) verschiebbar angeordneten Schwimmer (10 ), – einem an der Schwimmeroberseite (14 ) angeordneten Dichtelement (16 ) aus einem flexiblen Flachmaterial, das mit einem Dichtbereich (20 ) mit der Entlüftungsöffnung (6 ) zusammenwirkt, wobei eine an dem Dichtelement (16 ) außerhalb des Dichtbereichs (20 ) vorhandene Öffnung (22 ) von einem an der Schwimmeroberseite (14 ) angeformten Zapfen (24 ) axial gehalten ist, – einem an dem Schwimmer (10 ) schwenkbar angeformten Verriegelungselement (32 ), das im Montagezustand mit dem Zapfen (24 ) mit einem in Axialrichtung (A) wirksamen Kraft- und/oder Formschluss verbunden ist, wodurch das Dichtelement (16 ) zwischen Schwimmeroberseite (14 ) und Verriegelungselement (32 ) eingeklemmt ist. - Entlüftungsventil nach Anspruch 1, bei dem im Verriegelungselement (
32 ) ein Durchbruch (38 ) vorhanden ist, der im Montagezustand vom Zapfen (24 ) durchgriffen ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Formschluss zwischen dem Zapfen (24 ) und dem Verriegelungselement (32 ) durch eine Rastverbindung gebildet ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach Anspruch 3, bei dem der Zapfen (24 ) eine Horizontalschulter (26 ) aufweist, mit der das Verriegelungselement (32 ) im Montagezustand hintergriffen ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zapfen (24 ) an seinem oberen Ende eine Auflaufschräge (30 ) aufweist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zapfen (24 ) zur Drehfixierung des Dichtelements (16 ) eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform aufweist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verriegelungselement (32 ) mittels eines Filmscharniers (32 ) am Schwimmer (10 ) schwenkbar angeformt ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verriegelungselement (32 ) an einem am Rand (28 ) der Schwimmeroberseite (14 ) liegenden Bereichs angeformt ist, der benachbart zum Zapfen (24 ) liegt. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verriegelungselement (32 ) an der im Montagezustand zur Schwimmeroberseite (14 ) weisenden Seite ein Klemmelement (42 ) aufweist, mit dem das Dichtelement (16 ) zwischen Schwimmeroberseite (14 ) und Verriegelungselement (32 ) fixiert ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Klemmelement (42 ) durch einen am Rand des Verriegelungselements (32 ) angeformten Wulst (44 ) gebildet ist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Durchbruch (38 ) des Verriegelungselements (32 ) einen abgerundeten Öffnungsrand (40 ) aufweist. - Entlüftungsventil (
2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf der Schwimmeroberseite (14 ) Zentrierelemente (46 ) angeordnet sind, mittels denen ein korrekter Sitz des Dichtelements (16 ) gewährleistet ist.
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