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Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil für den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs.
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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.
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DE 601 02 605 T2 beschreibt ein Entlüftungsventil für einen Kraftstofftank. Das Entlüftungsventil hat ein Gehäuse, in welchem oberseitig eine Entlüftungsöffnung vorhanden ist. Ein in dem Gehäuse in einer vertikal erstreckenden Axialrichtung verschiebbar angeordneter Schwimmer trägt an dessen Schwimmeroberseite ein flächig ausgebildetes Dichtelement, welches mit der Entlüftungsöffnung zusammenwirkt. Das Dichtelement ist mittels einem am Schwimmer schwenkbar angeformten Verriegelungselement befestigt, wobei ein Zapfen des Schwimmers durch eine länglich ausgebildete Öffnung des Dichtelements hindurchgreift. Da das Dichtelement an zwei gegenüberliegenden Seiten am Schwimmer befestigt ist, muss sich das Dichtelement in einer quer zur Axialrichtung verlaufenden Bewegungsrichtung geringfügig bewegen lassen. Der zur Befestigung notwendige Kraft- bzw. Formschluss wird daher nicht über den Zapfen vermittelt.
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Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Entlüftungsventil anzugeben, bei dem der Herstellungsaufwand gering ist.
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Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe gelost durch ein Entlüftungsventil fur einen Kraftstofftank gemaß Patentanspruch 1.
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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 Entluftungsventil 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.
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Durch die erfindungsgemaße 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 einstuckig 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 Schwimmeroberflache 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 hierfur keine weiteren Verbindungsmaterialien, wie sie beispielsweise fur ein Kleben oder Schweißen benotigt werden, erforderlich. Dadurch wird auch ein Verschmutzungsrisiko während der Herstellungsprozesse durch derartige Materialien vermieden. Besonders vorteilhaft ist eine formschlussige Verbindung zwischen Zapfen und Verriegelungselement.
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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 moglichen Fehler begrenzt, was wiederum die Ausschussmengen herabsetzt.
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Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausfuhrungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Entlüftungsventils im Montagezustand,
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2 eine perspektivische Ansicht des Ausschnitts II von 1, in einem Vormontagzustand,
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3 den Schwimmer von 2 in einer weiteren perspektivischen Ansicht des Schwimmers mit aufgesetzten Dichtelement,
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4 eine weitere perspektivische Ansicht des Schwimmers von 2,
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5 eine perspektivische Ansicht des Schwimmers von 2 im Montagezustand,
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6 den Schwimmer von 2 in einer Schnittdarstellung entsprechend Linie VI-VI in 5,
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7 einen alternativ gestalteten Schwimmer in einer 2 entsprechenden Darstellung.
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1 zeigt ein Entlüftungsventil 2 für einen nicht dargestellten Kraftstofftank mit einem Gehause 4, in welchem oberseitig eine Entlüftungsoffnung 6 vorhanden ist. Das Gehäuse 4 ist im Wesentlichen zylinderförmig gestaltet und weist eine sich im Einbauzustand vertikal erstreckende Mittellängsachse 8 auf, die eine Axialrichtung A definiert. Innerhalb des Gehauses 4 befindet sich ein Schwimmer 10, der in Axialrichtung A gegenuber dem Gehause 4 verschiebbar angeordnet ist. Um eine Abdichtung der Entluftungsöffnung 6 auch bei einer extremen Schraglage oder einem Überschlag des Fahrzeugs zu ermöglichen, ist innerhalb des Entlüftungsventils 2 eine Feder 12 eingebracht, mit deren Kraft der Schwimmer 10 in einer derartigen Lage zum Verschließen der Entlüftungsöffnung 6 in Axialrichtung A gegen das Gehäuse 4 bzw. die Entlüftungsöffnung 6 gedruckt wird.
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Wenn der Pegel des Kraftstoffs im Kraftstofftank ansteigt, so strömt auch Kraftstoff in das Innere des Entluftungsventils 2, wodurch ein Auftrieb erzeugt wird, der den Schwimmer in Axialrichtung nach oben bewegt. Dadurch wird ein an der Schwimmeroberseite 14 angeordnetes Dichtelement 16 gegen einen Dichtsitz 18 der Entlüftungsöffnung 6 gedrückt, so dass diese verschlossen und ein Durchströmen der Entluftungsoffnung 6 mit Kraftstoff verhindert wird.
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In 2 ist nun ein Teil des Schwimmers 10 vergroßert dargestellt. An der Schwimmeroberseite 14 ist ein zungenförmiges Dichtelement 16 aus einem flexiblen Flachmaterial angeordnet, das mit einem in diesem Fall etwa kreisrunden Dichtbereich 20 mit dem Dichtsitz 18 der Entlüftungsöffnung 6 zusammenwirkt. Außerhalb des Dichtbereichs 20 weist das Dichtelement 16 eine Öffnung 22 auf, die von einem an der Schwimmeroberseite 14 angeformten und von dieser hervorstehenden Zapfen 24 durchgriffen ist. Der Zapfen 24 weist eine von einer Kreisform abweichende Querschnittsform auf, wodurch eine Drehfixierung des Dichtelements erreicht wird.
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Wie näher 3 und 6 entnehmbar ist, weist der Zapfen 24 eine Horizontalschulter 26 auf, die in diesem Fall zum benachbarten Rand 28 der Schwimmeroberseite 14 weist. Es wäre jedoch auch denkbar, dass diese Horizontalschulter 26 zu einer oder mehreren anderen Seiten des Zapfens 24 weist. Oberhalb der Horizontalschulter 26 weist der Zapfen 24 an seinem oberen Ende eine Auflaufschräge 30 auf.
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An einem am Rand 28 der Schwimmeroberseite 14 liegenden Bereich, der benachbart zum Zapfen 24 liegt, ist ein Verriegelungselement 32 schwenkbar angeformt, das dazu dient, im Montagezustand das Dichtelement 16 an dem Schwimmer 10 in Axialrichtung A zu fixieren. Im ursprünglichen Herstellungszustand, welcher in 2 und 3 dargestellt ist, erstreckt sich das Verriegelungselement 32 flach über den Rand 28 des Schwimmers 10 hinaus in einer von dem Schwimmer 10 abgewandten Richtung. Somit kann zunachst das Dichtelement 16 am Schwimmer 10 montiert werden, indem dieses mit seiner Öffnung 22 uber den Zapfen 24 gestriffen wird, so dass es auf der Schwimmeroberseite 14 plan aufliegt.
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Die Schwenkbarkeit des Verrieglungselements 32 wird dadurch erreicht, dass es mittels eines Filmscharniers 34 am Schwimmer 10 angeformt ist. Dieses Filmscharnier 34 wird dadurch gebildet, indem das Verriegelungselement 32 einen Bereich 36 aufweist dessen Dicke im Querschnitt reduziert ist. Ferner weist das Verriegelungselement 32 an einem im ursprünglichen Herstellungszustand vom Schwimmer 10 wegweisenden Ende einen Durchbruch 38 auf, welcher wiederum einen abgerundeten Offnungsrand 40 aufweist. Dieser Durchbruch 38 ist derart geformt, dass der Zapfen 24 durch diesen hindurchgreifen kann.
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Zur weiteren Montage des Dichtelements 16 am Schwimmer 10 wird dann durch eine Schwenkbewegung das Verriegelungselement 32 vom ursprunglichen Herstellungszustand gem. 2 uber eine in 4 dargestellte Position in den in 5 und 6 gezeigten Montagezustand gebracht. Dazu wird auch das Verriegelungselement 32 mit seinem Durchbruch 38 über den Zapfen 24 gestriffen. Eine einfache Montage ergibt sich dadurch, dass der Durchbruch 38 mit seinem abgerundeten Öffnungsrand 40 uber die Auflaufschrage 30 gleitet. Nach dem Passieren dieser Auflaufschräge 30 verrastet das Verriegelungselement 32 mit seinem Durchbruch 38 an der Horizontalschulter 26 des Zapfens 24, so dass der Durchbruch 38 vom Zapfen durchgriffen ist. Somit wird zwischen dem Verriegelungselement 32 und dem Zapfen 24 ein in Axialrichtung A wirksamer Formschluss hergestellt, der durch eine Rastverbindung gebildet ist. Dadurch wird das Dichtelement 16 zwischen der Schwimmeroberseite 14 und dem Verriegelungselement 32 axial gehalten und somit in Axialrichtung A fixiert. Um eine besonders gute Fixierung zu erzielen, weist das Verriegelungselement 32 an der im Montagezustand zur Schwimmeroberseite 14 weisenden Seite ein Klemmelement 42 auf, mit dem das Dichtelement 16 zwischen Schwimmeroberseite 14 und Verriegelungselement 32 fixiert ist. Im gezeigten Beispiel ist das Klemmelement 42 als Wulst 44 ausgeformt, die am Rand des Verriegelungselements 32 angeformt ist.
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Um nach einem Abschalen des Dichtelements 16 von dem Dichtsitz 18 ein zentriertes Ausrichten des Dichtelements 16 auf der Schwimmeroberseite 14 zu gewährleisten, sind auf der Schwimmeroberseite 14 Zentrierelemente 46 angeordnet, mittels denen ein korrekter Sitz des Dichtelements 16 gewährleistet wird. Die Zentrierelemente 46 stehen dabei aus der Schwimmeroberseite 14 hervor und haben eine Schräge 48, die zur Mittellängsachse 8 geneigt ist, so dass das Dichtelement 16 zwischen den beiden Zentrierelementen 46 auf der Schwimmeroberseite 14 zum Erliegen kommt.
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Der in 7 gezeigte Schwimmer 10 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen im Wesentlichen nur dadurch, dass das Verriegelungselement 32a keinen Durchbruch aufweist, der vom Zapfen 24 durchgriffen ist. Ein in Axialrichtung A wirksamer Formschluss zwischen den genannten Elementen wird hier durch eine Endkante 49 des Verriegelungselements 32a erreicht, welche im Montagezustand die Horizontalschulter 26 (in 7 nicht sichtbar) des Zapfens 24 hintergreift.
