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Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Tankeinfüllstutzen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Füllrohrleitung mit einem im fertig montierten Zustand tankferneren Einführende, welches zur vorübergehenden Einführung eines Einfüllhahns in den tankferneren Endbereich der Füllrohrleitung ausgebildet ist, und mit einem im fertig montierten Zustand tanknäheren Durchleitungsende, welches zur Durchleitung von Flüssigkeit in Richtung vom Einführende weg ausgebildet ist, wobei der Tankeinfüllstutzen weiter eine Entlüftungsleitung aufweist, welche zur Durchströmung von Gas während einer Durchleitung von Flüssigkeit durch das Durchleitungsende ausgebildet ist.
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Ein gattungsgemäßer Tankeinfüllstutzen ist aus der
DE 20 2011 105 302 U1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt einen Einfüllstutzen, dessen Füllrohrleitung am tankferneren Einführende ein in der Füllrohrleitung radial ganz außen liegendes ringförmiges Volumen als Entlüftungsvolumen bereitstellt, in dem Gas im Gegenstrom zu der gleichzeitig eingefüllten Flüssigkeit den Tankeinfüllstutzen zum Einführende hin durchströmt. So kann von der eingefüllten Flüssigkeit verdrängtes Gas aus dem in der Regel mit dem Tankeinfüllstutzen kommunizierenden Tank durch die Füllrohrleitung entweichen.
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Das radial ganz außen liegende ringförmige Entlüftungsvolumen ist während eines Füllvorgangs in der Regel nach radial außen durch die Wandung der Füllrohrleitung und nach radial innen durch eine Wandung des Einfüllhahns begrenzt.
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Die oben genannte gattungsgemäße Lösung weist einen seitlich von der Füllrohrleitung abkragenden Entlüftungsstutzen auf, welcher zum Einführende hin strömendes Gas erst im Bereich eines Auslassendes des in das Einführende der Füllrohrleitung eingeführten Einfüllhahns in das Volumen der Füllrohrleitung einleitet, um eine Kollision der in entgegengesetzte Richtungen strömenden Fluide: verdrängtes Gas und eingeleitete Flüssigkeit, möglichst zu vermeiden.
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Ein weiterer Tankeinfüllstutzen mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der
DE 10 2013 103 624 A1 bekannt. Auch hier wird ein Abschnitt am Einführende der Füllrohrleitung zur Bereitstellung des Entlüftungsvolumens genutzt. Wiederum dient bei bestimmungsgemäßem Befüllungsbetrieb des bekannten Tankeinfüllstutzens ein Ringspalt zwischen dem radial innen angeordneten, in die Füllrohrleitung eingeführten Einfüllhahn und der radial außen gelegenen Wandung der Füllrohrleitung als Entlüftungsvolumen. Zur Sicherstellung eines in Umfangsrichtung um den Einfüllhahn herum möglichst gleichförmigen Entlüftungsvolumens ragen von der Innenseite der Wandung der Füllrohrleitung Stege nach radial innen vor, die als radiale Abstandshalter zwischen dem Einfüllhahn und dem Entlüftungsvolumen dienen.
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Nachteilig an diesen bekannten Tankeinfüllstutzen ist, dass eine den Tankeinfüllstutzen bestimmungsgemäß zur Befüllung eines Tanks nutzende Bedienperson, die den Befüllungsvorgang in der Nähe des Tankeinfüllstutzens ausführt oder wenigstens überwacht, zwangsweise mit aus dem Einführende der Füllrohrleitung austretendem Gas umspült wird, was wenigstens zu einer Geruchsbelästigung führen kann. Je nach Zusammensetzung des aus der Füllrohrleitung austretenden Gases kann durch Einatmen dieses Gases über die bloße Belästigung hinaus auch eine Gesundheitsgefährdung entstehen. Weiter kann im Falle der Brennbarkeit des austretenden Gases im Bereich des Einführendes sogar Entzündungs- oder Explosionsgefahr bestehen.
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Zwar ist aus der
DE 10 2009 022 587 A1 ein System aus Tankeinfüllstutzen, Tank und Entlüftungsleitung bekannt, bei welchem die Entlüftungsleitung mit Abstand von der Füllrohrleitung des Tankeinfüllstutzens endet. Jedoch gestattet die aus dieser Druckschrift bekannte Lösung keine Entlüftung des Einfüllstutzens selbst, sondern lediglich des sich daran anschließenden Tanks.
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Weiter ist aus der
DE 10 2013 201 237 A1 ein Entlüftungsventil bekannt, das eine Entlüftung einer Flüssigkeitsleitung gestattet, das jedoch kein Einführende zur Einführung eines Einfüllhahns aufweist. Vielmehr umfasst das Entlüftungsventil lediglich eine Ventilkammer mit einem darin beweglich vorgesehenen Schwimmer-Ventilkörper und eine Entlüftungsöffnung, welche durch den Schwimmer-Ventilkörper abhängig von dessen Lage geschlossen oder zur Durchströmung mit Gas freigegeben wird. Die genannte Druckschrift offenbart somit keinen Tankeinfüllstutzen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Tankeinfüllstutzen derart weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden. Vor allem soll eine einen Befüllungsvorgang am Tankeinfüllstutzen überwachende Bedienperson nicht mit den während des Befüllungsvorgangs verdrängten Gasen umspült werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen gattungsgemäßen Tankeinfüllstutzen, wie er eingangs genannt ist, welcher zur Bereitstellung des Entlüftungsvolumens eine Entlüftungsleitung aufweist, die zur Ausgabe des in ihr strömenden Gases mit Abstand von der Füllrohrleitung endet und durch ein Entlüftungsventil absperrbar oder zur Gasdurchströmung freigebbar ist, wobei das Entlüftungsventil hierzu zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung verstellbar ist, wobei der Tankeinfüllstutzen weiter eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, einen Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und einen Durchleitungszustand der Füllrohrleitung zu erfassen, und weiter eine Betätigungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, abhängig vom Erfassungsergebnis der Erfassungseinrichtung das Entlüftungsventil zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung zu verstellen.
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Dadurch, dass der Tankeinfüllstutzen zur Bereitstellung des Entlüftungsvolumens eine Entlüftungsleitung aufweist, die zusätzlich zur genannten Füllrohrleitung vorhanden ist, ist grundsätzlich die Strömung des aus dem Tankeinfüllstutzen entweichenden oder aus dem Tank verdrängten Gases von der Strömung der durch den Tankeinfüllstutzen zur Befüllung des Tanks durchgeleiteten Flüssigkeit entkoppelt. Eine Störung der Strömung des einen Fluids durch das jeweils andere Fluid wird somit vermieden.
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Durch das Vorsehen einer eigenen Entlüftungsleitung ist weiter die Voraussetzung geschaffen, dass die Entlüftungsleitung das in ihr strömende Gas an einem mit Abstand von der Füllrohrleitung gelegenen Ort ausgeben kann. Hierdurch ist es möglich, die Ausgabe des Gases in der Entlüftungsleitung vor einer einen Befüllungsvorgang überwachenden Bedienperson abzuschirmen oder/und an einen von der Bedienperson entfernt gelegenen Ort zu verlegen.
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Mit dem ebenfalls vorgesehenen Entlüftungsventil kann darüber hinaus erforderlichenfalls eine Gasströmung durch das Ausgabeende der Entlüftungsleitung hindurch in die Atmosphäre verhindert werden, wodurch eine sich in der Nähe des Tankeinfüllstutzens aufhaltende Person vor einer Umspülung durch Gas aus der Entlüftungsleitung bewahrt werden kann.
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Um eine bestimmungsgemäße Benutzung des Tankeinfüllstutzens ohne Weiteres gewährleisten zu können, weist der erfindungsgemäße Tankeinfüllstutzen die genannte Erfassungseinrichtung auf, um das Entlüftungsventil dann für eine Gasdurchleitung öffnen zu können, wenn dies aufgrund des erfassten Zustands der Füllrohrleitung erforderlich ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung das Entlüftungsventil dann von der Sperrstellung, in welcher die Entlüftungsleitung für eine Gasdurchströmung gesperrt ist, in die Freigabestellung, in welcher die Entlüftungsleitung für eine Gasdurchströmung freigegeben ist, verstellt, wenn die Erfassungseinrichtung einen Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und einen Durchleitungszustand der Füllrohrleitung erfasst.
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Ein Durchleitungsbereitschaftszustand ist dabei ein Zustand, in welchem alle Vorkehrungen für die Durchleitung von Flüssigkeit durch die Füllrohrleitung in Richtung vom Einführende weg zum Durchleitungsende hin getroffen sind, jedoch noch keine Flüssigkeit durch die Füllrohrleitung hindurchgeleitet wird. Ein Durchleitungszustand ist ein Zustand, in dem Flüssigkeit bestimmungsgemäß durch die Füllrohrleitung in Richtung vom Einführende weg zum Durchleitungsende hin geleitet wird. Ein Durchleitungsbereitschaftszustand kann dabei insbesondere ein Zustand sein, in welchem der zuvor genannte Einfüllhahn in die Füllrohrleitung eingeführt ist. Mit "Einfüllhahn" ist dabei jede Art von Flüssigkeit abgebender Rohrleitung bezeichnet, also etwa ein Zapfhahn einer Zapfsäule an einer Tankstelle oder einer anderen Flüssigkeitsabgabestelle, ein Rohrstutzen eines Behälters, insbesondere einer Kruse-Flasche, und dergleichen.
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Um zur Erfassung des Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und des Durchleitungszustand möglichst wenig Einfluss auf die an einem Befüllungsvorgang beteiligten Bauteile: Füllrohrleitung und Einfüllhahn, zu nehmen, ist es bevorzugt, wenn die Erfassungseinrichtung ein Erfassungsteil aufweist, das als Näherungssensor dazu ausgebildet ist, den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und den Durchleitungszustand der Füllrohrleitung kapazitiv oder/und induktiv oder/und magnetisch oder/und optisch oder/und durch Ultraschall oder/und mechanisch zu erfassen. Hierzu kann die Erfassungseinrichtung entsprechende Sensoren aufweisen – im Falle einer mechanischen Erfassung etwa einen mechanischen Taster, welcher abhängig vom zu erfassenden Zustand verlagerbar ist.
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Durch die Verwendung eines als Näherungssensor ausgebildeten Erfassungsteils ist es somit möglich, den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und den Durchleitungszustand der Füllrohrleitung berührungsfrei oder unter Minimierung von körperlichen Kollisionen durch Erfassung einer körperlichen Annäherung an einem Ort zu erfassen, an welchem sich nur bei der bestimmungsgemäßen Durchleitung von Flüssigkeit durch die Füllrohrleitung ein Teil einer den Einfüllhahn aufweisenden, die Flüssigkeit abgebenden Liefervorrichtung befindet. Auf diesen Ort soll das Erfassungsteil zur Erfassung einer Annäherung ausgerichtet sein. Dabei soll nicht ausgeschlossen sein, dass die Erfassung einer körperlichen Annäherung auch durch andere Gegenstände als durch Teile der Liefervorrichtung hervorgerufen werden können. Gemäß der hier diskutierten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung soll bestimmungsgemäß jedenfalls nur dann ein Teil der Liefervorrichtung an den oben genannten bevorzugten Erfassungsort angenähert sein, wenn die den Einfüllhahn aufweisende Liefervorrichtung zur unmittelbaren Durchleitung von Flüssigkeit durch die Füllrohrleitung hergerichtet ist. Beispielsweise kann ein Bauteil der Liefervorrichtung fest mit dem Einfüllhahn gekoppelt sein und sich dann, wenn der Einfüllhahn in die Füllrohrleitung eingeführt ist, in einer definierten Relativstellung relativ zur Füllrohrleitung befinden. Dann kann es zur Erfassung des Durchleitungsbereitschaftszustands oder/und des Durchleitungszustands der Füllrohrleitung ausreichen, die Annäherung des Bauteils an den Ort der definierten Relativstellung zu erfassen.
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Grundsätzlich kann der hinsichtlich seiner Annäherung überwachte Teil der Liefervorrichtung ein beliebiges Bauteil sein. Da der Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und der Durchleitungszustand der Füllrohrleitung funktionell maßgeblich mit dem die Flüssigkeit zur Durchleitung abgebenden Einfüllhahn verbunden ist, ist bevorzugt der Einfüllhahn das hinsichtlich seiner Annäherung überwachte Bauteil der Liefervorrichtung. Da der Einfüllhahn zur Durchleitung von Flüssigkeit vom Einführende her in die Füllrohrleitung eingeführt werden muss, befindet sich der Erfassungsort zur Erfassung einer körperlichen Annäherung vorzugsweise im Inneren der Füllrohrleitung, und zwar besonders bevorzugt dort, wo sich im Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und Durchleitungszustand der Füllrohrleitung der Einfüllhahn befindet.
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Da zur Durchleitung von Flüssigkeit durch den Tankeinfüllstutzen in der Regel ein Auslass-Endrohr des Einfüllhahns zur Ausgabe von Flüssigkeit in die Füllrohrleitung eingeführt wird, ist das hinsichtlich seiner Annäherung überwachte Bauteil der Liefervorrichtung besonders bevorzugt ein derartiges Auslass-Endrohr.
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Vorteilhaft ist das Erfassungsteil gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung als mechanischer Näherungssensor ausgebildet, sodass das Erfassungsteil zwischen einer Erfassungsstellung, in der es den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und den Durchleitungszustand der Füllrohrleitung erfasst, und einer Nicht-Erfassungsstellung, in der es keinen Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und Durchleitungszustand der Füllrohrleitung erfasst, verlagerbar sein kann. Eine derartige mechanische Erfassung einer Annäherung ist – obwohl sie in der Regel einer körperlichen Kollision oder eines Anlageeingriffs bedarf, um die Verlagerung des mechanischen Erfassungsteils zu bewirken – besonders schnell durchführbar und sicher in ihrem Erfassungsergebnis. Außerdem kann besonders bevorzugt die Verlagerung des mechanischen Erfassungsteils nicht nur zur Erkennung des Zustands der Füllrohrleitung, sondern auch als Bewegungsantrieb für eine Verstellung des Entlüftungsventils verwendet werden. In diesem Falle würde die Verstellung des Entlüftungsventils unmittelbar der den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und den Durchleitungszustand der Füllrohrleitung erfassenden Verlagerung folgen oder sogar gleichzeitig mit dieser erfolgen.
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Um die bevorzugte mechanische Erfassung der Annäherung des Teils der Liefervorrichtung möglichst sicher bewirken zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Erfassungsteil in der Nicht-Erfassungsstellung weiter als in der Erfassungsstellung zu einem Ort hin vorragt, an welchem sich bei in die Füllrohrleitung eingeführtem Einfüllhahn ein Teil einer den Einfüllhahn aufweisenden, Flüssigkeit abgebenden Liefervorrichtung befindet. Somit kann das zu dem Erfassungsort vorragende Erfassungsteil bei Herstellung des Durchleitungsbereitschaftszustands von dem zu erfassenden Bauteil der Liefervorrichtung, also insbesondere von dem Auslass-Endrohr des Einfüllhahns, verdrängt werden. Zur weiteren Erhöhung der Erfassungssicherheit, insbesondere nach bereits erfolgter früherer Herstellung eines zwischenzeitlich wieder aufgehobenen Durchleitungsbereitschaftszustands oder Durchleitungszustands kann das Erfassungsteil bevorzugt in die Nicht-Erfassungsstellung vorgespannt sein. So kann dafür gesorgt sein, dass das Erfassungsteil dazu ausgebildet ist, durch ein Teil der Liefervorrichtung, vorzugsweise durch den Einfüllhahn, besonders bevorzugt durch das Auslass-Endrohr des Einfüllhahns, von der Nicht-Erfassungsstellung in die Erfassungsstellung verlagert zu werden. Die Anordnung von Zwischenbauteilen zur Verstellung des Erfassungsteils von der Nicht-Erfassungsstellung in die Erfassungsstellung kann somit entfallen, was wiederum sowohl der Erhöhung der Erfassungssicherheit als auch der Verringerung des zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tankeinfüllstutzens notwendigen Montageaufwands dient.
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Wie oben bereits angedeutet wurde, ist es gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn eine Erfassungsbewegung des mechanisch erfassenden Erfassungsteils von der Nicht-Erfassungsstellung in die Erfassungsstellung als Antriebsquelle für eine Verstellbewegung des Entlüftungsventils wenigstens von der Sperrstellung in die Freigabestellung dient. Hierzu kann das Erfassungsteil bewegungsübertragend derart mit dem Entlüftungsventil gekoppelt sein, dass eine Verlagerung des Erfassungsteils zumindest einen Teil der Verstellung, vorzugsweise die gesamte Verstellung des Einfüllventils von der Sperrstellung in die Freigabestellung, bewirkt. In diesem Falle braucht keine eigene Energiequelle vorgesehen zu werden, um die Verstellbewegung des Entlüftungsventils abhängig vom Erfassungsergebnis der Erfassungseinrichtung zu bewirken.
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Ebenso kann in der entgegengesetzten Wirkungsrichtung daran gedacht sein, dass das Entlüftungsventil in eine seiner Stellungen, vorzugsweise in die Sperrstellung, vorgespannt ist. Weiter bevorzugt kann diese Vorspannung des Entlüftungsventils auch zur zuvor genannten Vorspannung des Erfassungsteils in die Nicht-Erfassungsstellung herangezogen werden. Auch in diesem Sinne können das Entlüftungsventil und das Erfassungsteil zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt sein.
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Die Erfassung des Durchleitungsbereitschaftszustands oder/und des Durchleitungszustands der Füllrohrleitung muss jedoch nicht mechanisch erfolgen. Dies kann, wie oben bereits erwähnt, auch unter Ausnutzung anderer physikalischer Wirkprinzipien geschehen. Eine besonders sichere Verstellung des Entlüftungsventils durch die Betätigungseinrichtung kann dann erfolgen, wenn diese einen elektrischen oder elektromagnetischen Aktuator zur Verstellung des Entlüftungsventils aufweist. Weiter kann die Betätigungseinrichtung eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung des Aktuators aufweisen. Dann kann die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet sein, ein Erfassungssignal in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Erfassungsteils elektrisch, elektromagnetisch, optisch oder/und dergleichen auszugeben, wobei die Steuervorrichtung den Aktuator in Abhängigkeit vom Erfassungssignal zur Verstellung des Entlüftungsventils ansteuert.
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Zwar ist hier – im Gegensatz zu der oben besonders bevorzugten mechanischen Erfassung – zur Verwendung des Erfassungsteils als wenigstens ein Teil eines Antriebs der Verstellbewegung des Entlüftungsventils eine gesonderte Energiequelle vorzusehen, um die Steuervorrichtung und den Aktuator zu betreiben. Jedoch kann mit einem derartigen Aktuator eine größere Antriebskraft als lediglich mit dem mechanisch verlagerbaren Erfassungsteil bereitgestellt werden. Darüber hinaus können mit einem gesonderten Aktuator erforderlichenfalls auch komplizierte Verstellwege des Entlüftungsventils realisiert werden, wenngleich derartige Komplikationen nicht bevorzugt sind.
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Die Entlüftungsleitung kann zum einen vorgesehen sein, um die Füllrohrleitung selbst zu entlüften. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsleitung stromaufwärts des Entlüftungsventils eine Verbindung zur Füllrohrleitung aufweist, um diese zu entlüften. "Stromaufwärts" bezieht sich dabei auf die Gasströmung in der Entlüftungsleitung, nicht auf die Flüssigkeitsströmung in der Füllrohrleitung.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Entlüftungsleitung zur Entlüftung eines an den Tankeinfüllstutzen angeschlossenen Tanks vorbereitet oder ausgebildet sein. Hierzu kann die Entlüftungsleitung an einen Tank anschließbar oder angeschlossen sein. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch einen wie oben beschrieben ausgebildeten Tankeinfüllstutzen mit mit diesem zur Flüssigkeitseinleitung verbundenen Tank. Die Entlüftungsleitung kann sich insbesondere verzweigen, sodass von der Tank-Entlüftungsleitung, die zwischen Tank und Ausgabeende der Entlüftungsleitung verläuft, abzweigend eine Neben-Entlüftungsleitung zur Füllrohrleitung verlaufen kann.
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Um einen möglichst kompakten Tankeinfüllstutzen bereitstellen zu können, der wenig Bauraum in Anspruch nimmt, kann vorgesehen sein, dass die Entlüftungsleitung eine die Füllrohrleitung radial außen umgebende und von dieser durchsetzte Entlüftungskammer aufweist. Diese Entlüftungskammer kann beispielsweise einen ersten Anschluss zur Verbindung mit einem Tank und einen zweiten Anschluss zur Verbindung mit der Füllrohrleitung aufweisen, sodass eine strömungsmechanische Vereinigung von Tank-Entlüftungsleitung und Neben-Entlüftungsleitung in der Entlüftungskammer erfolgen kann. Dies vereinfacht den Entlüftungsleitungsaufbau erheblich, da eine Leitungsverzweigung zwischen Tank-Entlüftungsleitung und Neben-Entlüftungsleitung entfallen kann.
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Die vorliegende Erfindung betrifft überdies ein Kraftfahrzeug mit einem wie oben beschrieben ausgebildeten Tankeinfüllstutzen. Das Kraftfahrzeug kann überdies einen mit dem Tankeinfüllstutzen strömungsmechanisch kommunizierenden Tank aufweisen.
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Die oben beschriebene bevorzugte kompakte Ausführungsform eines Tankeinfüllstutzens könnte grundsätzlich dem Bestreben, das Ausgabeende der Entlüftungsleitung vom Einführende der Füllrohrleitung mit Abstand anzuordnen, entgegenstehen. Hier kann jedoch ein Abschnitt des Fahrzeugs selbst dazu genutzt werden, das Ausgabeende der Entlüftungsleitung von einer einen Befüllungsvorgang durch die Füllrohrleitung überwachenden Bedienperson abzuschirmen. Beispielsweise kann der Tankeinfüllstutzen derart am Kraftfahrzeug angeordnet sein, dass sich ein Teil des Kraftfahrzeugs, etwa ein Abschnitt der Fahrzeugkarosserie, zwischen der den Befüllungsvorgang überwachenden Bedienperson und dem Ausgabeende der Entlüftungsleitung befindet. Die Bedienperson befindet sich während der Überwachung des Befüllungsvorgangs außerhalb des Fahrzeugs.
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Ein Abschnitt der Fahrzeugkarosserie ist deshalb zur Abschirmung des Ausgabeendes der Entlüftungsleitung bevorzugt, da die Fahrzeugkarosserie in der Regel eine flächige, dünne Struktur ist, mit der einerseits eine verhältnismäßig große Fläche über und neben dem Ausgabeende der Entlüftungsleitung abgedeckt werden kann und bei dem aufgrund der geringen Dicke der Karosserie das Ausgabeende längs der Füllrohrleitung nur geringfügig hinter deren Einführende angeordnet zu werden braucht.
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Durch die hier vorgeschlagene bevorzugte Lösung am Kraftfahrzeug wird von der Entlüftungsleitung ausgegebenes Gas in ein Volumen innerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie abgeblasen und gelangt somit nicht oder nur sehr, sehr langsam in den Bereich außerhalb der Karosserie, in dem sich die den Befüllungsvorgang überwachende Bedienperson befindet. In der Regel wird das innerhalb der Karosserie abgeblasene Gas wesentlich länger brauchen, um zum Aufenthaltsort der Bedienperson zu gelangen, als der Befüllungsvorgang dauert. Nach Beendigung des Befüllungsvorgangs wird sich die Bedienperson jedoch üblicherweise von dem Tankeinfüllstutzen entfernen und entweder das Fahrzeug verlassen oder in das Fahrzeug einsteigen und den Fahrbetrieb aufnehmen. In beiden Fällen wird die Bedienperson nicht durch das aus der Entlüftungsleitung ausgegebene Gas belästigt.
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Das Volumen, in das das durch die Entlüftungsleitung strömende Gas ausgegeben wird, befindet sich somit vorteilhafterweise nicht nur innerhalb der Fahrzeugkarosserie, sondern gleichzeitig außerhalb des Fahrzeuginnenraums. Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs wird das sich in diesem Volumen befindende Gas durch den Fahrtwind fortgespült.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
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1 eine grobschematische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Tankeinfüllstutzens kurz vor Herstellung eines Durchleitungsbereitschaftszustands und
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2 die grobschematische Längsschnittansicht von 1 mit hergestelltem Durchleitungsbereitschaftszustand.
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In 1 ist ein lediglich grobschematisch im Längsschnitt dargestellter Tankeinfüllstutzen allgemein mit 10 bezeichnet. Der Tankeinfüllstutzen 10 ist an einem Kraftfahrzeug 12 vorgesehen, von dem in den 1 und 2 lediglich eine strichpunktierte Karosserielinie 14 dargestellt ist, welche einen Querschnittsverlauf eines Karosserieblech 16 in der Zeichenebene von 1 zeigt.
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Der Tankeinfüllstutzen 10 umfasst ein Füllrohr 18, welches eine Füllrohrleitung 20 definiert. Das Fernrohr 18 im dargestellten Beispiel ist vorteilhaft mehrteilig ausgebildet und weist beispielsweise ein oberes Füllrohr 18a und ein sich daran anschließendes unteres Füllrohr 18b auf. Zwischen dem oberen Füllrohr 18a und dem unteren Füllrohr 18b ist ein Spalt 22 gebildet, auf den noch weiter unten näher eingegangen wird und welcher einer Entlüftung der Füllrohrleitung 20 dient.
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Das untere Füllrohr 18b befindet sich auf der Fahrzeuginnenseite 24 der Karosserie 16. Ein Einführende 26 des Füllrohrs 18, genauer des oberen Füllrohrs 18a, ragt durch die Karosserie 16 hindurch zur Fahrzeugaußenseite 28 der Karosserie 16.
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In 1 ist weiter ein Abschnitt eines Einfüllhahns 30 gezeigt, dessen Auslass-Endrohr 32 ein Stück weit durch das Einführende 26 in die Füllrohrleitung 20 eingeführt ist. Der Einfüllhahn 30 dient als endseitiges Teil einer in den 1 und 2 nicht dargestellten Liefervorrichtung der Ausgabe von Flüssigkeit längs des Pfeils F.
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An dem dem Einführende 26 entgegengesetzten Längsende der Füllrohrleitung 20 befindet sich das Durchleitungsende, das in den 1 und 2 nicht mehr dargestellt ist. Von dem Einfüllhahn 30 ausgegebene Flüssigkeit strömt daher in Richtung vom Einführende 26 weg zum Durchleitungsende hin und durch dieses hindurch durch den Tankeinfüllstutzen 10.
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Der Tankeinfüllstutzen 10 weist ein Entlüftungsleitungsteil 34 auf, welches im dargestellten Beispiel größtenteils gesondert von der Füllrohrleitung 20 ausgebildet ist. Das Entlüftungsleitungsteil 34 des Tankeinfüllstutzens 10 endet in einem Kopplungsende 34a, an welches ein weiteres Leitungsbauteil, etwa in Form eines Schlauches, anbringbar ist. Ein daran angebrachter Schlauch ist nach dessen strömungstechnischer Verbindung mit dem Kopplungsende 34a ebenfalls Teil des Entlüftungsleitungsteils 34. Durch Verwendung bzw. Zwischenanordnung eines Schlauchs kann das am Tankeinfüllstutzen 10 vorgesehene, bevorzugt starre Entlüftungsleitungsteil 34 flexibel mit einer Vielzahl unterschiedlicher Tankbehälter und einer Vielzahl unterschiedlicher Verbindungsorte am jeweiligen Tankbehälter verbunden werden.
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Das Entlüftungsleitungsteil 34 endet in einer Entlüftungskammer 36, die ebenfalls Teil einer auch von dem Entlüftungsleitungsteil 34 gebildeten Entlüftungsleitung ist. Durch den zuvor genannten Spalt 22 zwischen dem oberen Führungsrohr 18a und dem unteren Führungsrohr 18b kommuniziert auch das Innere 38 der Füllrohrleitung 20 mit der Entlüftungsleitung, genauer mit der Entlüftungskammer 36 als einem Abschnitt derselben.
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Im Innenvolumen 40 der Entlüftungskammer 36 mischen sich also Gas aus der Füllrohrleitung 20 und Gas aus der unter Beteiligung des Entlüftungsleitungsteils 34 gebildeten Entlüftungsleitung.
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Wenn nämlich Flüssigkeit durch den Tankeinfüllstutzen 10, genauer durch die Füllrohrleitung 20 in Richtung vom Einführende 26 weg durch das nicht dargestellte Durchleitungsende hindurch in einen ebenfalls nicht dargestellten Tankbehälter hineingeleitet wird, wird durch diese eingeleitete Flüssigkeit Gas verdrängt, das zunächst in der Füllrohrleitung 20 und im Tankbehälter vorhanden war. Dieses Gas kann zum einen durch eine Tank-Entlüftungsleitung aus dem Tankbehälter entweichen. Diese Tank-Entlüftungsleitung ist unter Beteiligung des Entlüftungsleitungsteils 34 und eines gegebenenfalls mit diesem gekoppelten, nicht dargestellten Schlauches gebildet.
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Ebenso kann das Gas aus der Füllrohrleitung 20 durch den Spalt 22 in das Innenvolumen 40 der Entlüftungskammer 36 entweichen.
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Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das Innenvolumen 40 der Entlüftungskammer 36 eine Innenstruktur, etwa Verstrebungen 42 oder Prallplatten 44, aufweisen kann, um das Innenvolumen 40 auszusteifen oder um Flüssigkeit abzuschneiden, die unerwünschterweise von dem in der Entlüftungsleitung strömenden Gas mitgeführt wird.
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Die Entlüftungsleitung, von welcher in den 1 und 2 lediglich die Abschnitte Ringspalt 22, Entlüftungsleitungsteil 34 und Entlüftungskammer 36 dargestellt sind, weist weiter ein Entlüftungsventil 46 auf, welches einen Ventilkörper 48 aufweisen kann, der in seiner in 1 dargestellten Sperrstellung eine Entlüftungsöffnung und damit ein Ausgabeende 50 der Entlüftungsleitung verschließt und somit für eine Gasdurchströmung sperrt.
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Eine Betätigungseinrichtung 52, etwa in Form eines mechanischen Gestänges, kann vorgesehen sein, um den Ventilkörper 48 und damit das Entlüftungsventil 46 insgesamt von seiner in 1 dargestellten Sperrstellung in die in 2 dargestellte Freigabestellung zu verstellen, in welcher das Entlüftungsventil 46 eine Durchströmung des Ausgabeendes 50 der Entlüftungsleitung durch Gas gestattet.
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In einem besonders einfachen, aber vorteilhaft wirkungsvollen Ausführungsbeispiel kann ein Teil der Betätigungseinrichtung als Erfassungseinrichtung 54 ausgebildet sein, etwa als ein in das Innere 38 der Füllrohrleitung 20 einragender mechanischer Taster.
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Genauer ragt der mechanische Taster 54 an einem bevorzugten Erfassungsort in das Innere 38 der Füllrohrleitung 20 ein, welcher in einem Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und in einem Durchleitungszustand von einem Teil des Einfüllhahns 30, genauer von dem Auslass-Endrohr 32, erreicht wird.
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In 2 ist der Tankeinfüllstutzen 10 zusammen mit dem Einfüllhahn 30 in einem Durchleitungsbereitschaftszustand gezeigt, in welchem der Einfüllhahn 30 seine maximale Einführtiefe in die Füllrohrleitung 20 erreicht hat.
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Das die Auslassöffnung aufweisende Längsende 32a des Auslass-Endrohrs 32 des Einfüllhahns 30 ist dabei in Anlageeingriff mit dem mechanischen Taster 54 gelangt und hat diesen längs der Füllrohrleitung 20 in Einführrichtung (diese ist gleich der Flüssigkeitsströmungsrichtung F) des Einfüllhahns 30 in die Füllrohrleitung 20 verlagert. Da der mechanische Taster 54 integral mit der Betätigungseinrichtung 52 ausgebildet ist, hat diese Verlagerung des mechanischen Tasters 54 eine Verstellung des Entlüftungsventils 46 in die in 2 gezeigte Freigabestellung bewirkt. Eine gesonderte Energiequelle zur Verstellung des Entlüftungsventils 46 zwischen seiner Freigabestellung und seiner Sperrstellung kann somit entfallen. Bevorzugt ist das Entlüftungsventil 46 in seine in 1 dargestellte Sperrstellung vorgespannt, sodass nach einer Entnahme des Einfüllhahns 30 aus der Füllrohrleitung 20 das Entlüftungsventil 46 wieder in seine Sperrstellung zurückkehrt und somit der mechanische Taster 54 in seine Erfassungsstellung zurückkehrt, in der er bereit ist, ein erneutes Erreichen einer maximalen Einführtiefe des Einfüllhahns 30 in die Füllrohrleitung 20 und damit die Herstellung eines Durchleitungsbereitschaftszustands zu erfassen.
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In der in 2 gezeigten Stellung bzw. in dem Zustand kann unmittelbar Flüssigkeit vom Einfüllhahn 30 in die Füllrohrleitung 20 ausgelassen werden.
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Bevorzugt befindet sich das Ausgabeende 58 der Entlüftungsleitung in Längsrichtung der Füllrohrleitung 20 von dem Einführende 26 zum Durchleitungsende hin versetzt, sodass zwischen dem Ausgabeende 58 der Entlüftungsleitung und dem Einführende 26 der Füllrohrleitung 20 Raum zur Verfügung steht, um die flächige Karosserie 16 zwischen den beiden Enden anzuordnen. Dadurch ist es möglich, in der Entlüftungsleitung strömendes Gas in einen von der Fahrzeugkarosserie 16 umschlossenen Innenbereich 24 austreten zu lassen, während eine Bedienperson, die den Befüllungsvorgang durchführt oder wenigstens überwacht, sich außerhalb der Fahrzeugkarosserie 16 im Außenbereich 28 des Fahrzeugs aufhält. Somit kann die Bedienperson für die Dauer des Befüllungsvorgangs wirksam und mit einfachen Mitteln vor den durch den Befüllungsvorgang verdrängten Gasen abgeschirmt werden. Zwar gelangen die aus dem Ausgabeende 58 austretenden Gase aufgrund von Diffusion früher oder später auch auf die Fahrzeugaußenseite 28, jedoch wird dies voraussichtlich erst zu einem Zeitpunkt geschehen, zu dem der Befüllungsvorgang abgeschlossen sein wird. Die Bedienperson wird dann den Ort nahe des Einführendes 26 der Füllrohrleitung 20 verlassen haben.
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Alternativ kann das Ausgabeende 58 auch in Füllrohr-Längsrichtung auf gleicher Höhe wie das Einführende 26 oder sogar jenseits desselben angeordnet sein. Dies ist etwa dann möglich, wenn sich das Einführende 26 in einer eigens dafür ausgebildeten Vertiefung der Karosserie 16 befindet, wie man dies für Tankeinfüllstutzen zur Befüllung des Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs kennt. Das Ausgabeende 58 der Entlüftungsleitung kann dann abseits der Vertiefung jenseits des Einführendes 26 gelegen sein.
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Durch die unmittelbare Betätigung des Entlüftungsventils 46 durch einen Teil der Flüssigkeits-Liefervorrichtung, hier: durch das Auslass-Endrohr 32 des Einfüllhahns 30, kann sichergestellt werden, dass nur während des Befüllungsvorgangs eine Entlüftungsmöglichkeit besteht und dass in allen übrigen Zeiten ein hermetisch dichtes Tank-Tankeinfüllstutzen-System vorhanden ist.
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Anstelle des dargestellten mechanischen Tasters 54 kann der Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und Durchleitungszustand auch sensorisch aufgrund anderer physikalischer Wirkprinzipien erfasst werden, wobei dann in der Regel der erfasste Zustand durch Übertragung eines elektrischen Signals an eine Steuereinrichtung übertragen wird. Die dann vorhandene Steuereinrichtung kann mit einem Aktuator der Betätigungseinrichtung zusammenwirken, welche von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom übertragenen Erfassungssignal eines den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und Durchleitungszustand erfassenden Sensors zur Verstellung des Entlüftungsventils 46 ansteuert.
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Durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung, welche den Durchleitungsbereitschaftszustand oder/und Durchleitungszustand des Tankeinfüllstutzens 10 erfasst, und der Betätigungseinrichtung, welche zur Verstellung des Entlüftungsventils 46 zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung ausgebildet ist, kann stets sichergestellt werden, dass die Dichtigkeit des Tank-Tankeinfüllstutzen-Systems unter Beteiligung des erfindungsgemäßen Tankeinfüllstutzens nur dann durch Öffnen des Ausgabeendes 58 unterbrochen ist, wenn der Tankeinfüllstutzen 10 für eine Durchleitung von Flüssigkeit unmittelbar hergerichtet ist oder wenn Flüssigkeit durch diesen hindurchgeleitet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011105302 U1 [0002]
- DE 102013103624 A1 [0005]
- DE 102009022587 A1 [0007]
- DE 102013201237 A1 [0008]
