-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoff-Entnahmevorrichtung, die zur Entnahme von Brennstoff aus einem Brennstofftank und insbesondere aus einem Brennstofftank eines Kraftfahrzeugs geeignet ist.
-
Fahrzeugheizgeräte, die ein Kraftfahrzeug unabhängig vom Betrieb des Motors beheizen können, sind als so genannte Standheizungen seit langem bekannt. Solche Fahrzeugheizungen verwenden in aller Regel den Kraftstoff des Fahrzeugs als Brennstoff. Zu diesem Zweck sind Entnahmevorrichtungen bekannt, mit welchen Kraftstoff aus dem Tank des Fahrzeugs entnommen werden kann. Diese werden für gewöhnlich durch eine zu diesem Zweck eingebrachte Öffnung in einer Wand des Tanks oder einem Deckel des Tanks, der auch als Tankarmatur bezeichnet wird, hindurchgeführt und an der Wand oder dem Deckel fixiert.
-
Um ein Nachrüsten von Fahrzeugen mit einer entsprechenden Entnahmevorrichtung, bzw. je nach Beschaffenheit des Tanks eine Montage der Entnahmevorrichtung überhaupt erst zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass eine solche Entnahmevorrichtung montierbar ist, wenn nur die Außenseite des Tanks oder des Tankdeckels zugänglich ist. Zudem ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, dass die Durchführungsöffnung in der Wand oder dem Deckel des Tanks zuverlässig gegen Austreten von Kraftstoff außerhalb der vorgesehenen Kraftstoffleitungen abgedichtet ist.
-
Aus der
DE 10 2012 102 501 B4 ist beispielsweise eine Entnahmevorrichtung bekannt, bei der ein Aufspreizelement auf der Tankinnenseite vorgesehen ist, das durch das Anziehen eines auf der Tankaußenseite angeordneten und mit einer Sollbruchstelle versehenem Stellelements aufspreizbar ist, um die Entnahmevorrichtung zu fixieren. Die Sollbruchstelle soll dabei eine übermäßige Krafteinwirkung auf ein Dichtelement verhindern, das an der Tankaußenseite vorgesehen ist. Dadurch soll eine Quetschung und eine daraus resultierende Beschädigung des Dichtelements vermieden werden. Das Stellelement ist so ausgeführt, dass es bei der Montage bei Erreichung eines vorgegebenen Anzugsmoments abreißt. Nachteilig an dieser Entnahmevorrichtung ist jedoch, dass sie relativ aufwendig aufgebaut ist. Zudem kann die Entnahmevorrichtung nach einer einmaligen Montage nicht mehr entfernt oder wiederverwertet werden. Sollte dem Monteur ein Fehler unterlaufen sein oder ist es beispielsweise für Wartungsarbeiten erforderlich, den Deckel des Tanks oder auch Teile der Brennstoff-Entnahmevorrichtung auszutauschen, muss eine neue Brennstoff-Entnahmevorrichtung verwendet werden.
-
Aus der
GB 2 003 568 A ist weiterhin eine gattungsgemäße Entnahmevorrichtung bekannt, bei der auf der Tankinnenseite eine Metallhülse vorgesehen ist, die zur Arretierung der Entnahmevorrichtung durch eine von der Entnahmevorrichtung aufgebrachten Zugkraft flachgedrückt wird, wodurch sich ihr Durchmesser vergrößert und somit eine Wiederentnahme der Entnahmevorrichtung verhindert wird. Die Verformung der Metallhülse ist jedoch irreversibel, weshalb die Entnahmevorrichtung nicht wieder demontiert werden kann. Aus der
WO 01/27513 A1 ist ein Verfahren zur Montage einer Entnahmevorrichtung bekannt, bei der die Entnahmevorrichtung gemeinsam mit einem Arretierungselement vollständig in den Tank hineingegeben und anschließend anhand einer Schnur wieder teilweise aus dem Tank herausgezogen werden. Das Arretierungselement ist länglich ausgebildet und hat in Radialrichtung einen Durchmesser der kleiner oder gleich des Durchmessers der Durchgangsöffnung ist. Da das Arretierungselement in Axialrichtung eine größere Erstreckung aufweist, kann es sich bei der Wiederentnahme gegenüber der Durchgangsöffnung verkannten und eine Entnahme verhindern. Eine Abdichtung auf der Innenseite des Tanks kann auf diese Weise nicht oder nur unzufrieden stellend erzielt werden. Aus der
US 2005/0284871 A1 ist eine Entnahmevorrichtung bekannt, bei der ein mit einem Flansch versehenes Innenteil mit einem Außenteil verschraubt werden kann, wobei zur Montage jedoch die Innenseite zugänglich sein muss. Eine weitere Entnahmevorrichtung ist aus der
GB 2 341 652 A bekannt, die jedoch speziell auf Rohre ausgelegt ist, die mit einer dünnen Kunststoffschicht ausgekleidet sind. Hier wird in eine Bohrung in dem Rohr ein Gewinde geschnitten, in das die Entnahmevorrichtung hineingeschraubt wird. Die Fixierung der Entnahmevorrichtung gegenüber dem Rohr erfolgt vollständig über das Gewinde. Zur Abdichtung der Entnahmevorrichtung gegenüber der Kunststoffhülle ist eine Neoprenhülse vorgesehen, die über eine von der Entnahmevorrichtung aufgebrachten Zugkraft flachgedrückt. Eine weitere Entnahmevorrichtung ist aus der
GB 2 217 801 A bekannt, bei der ein Halteelement irreversibel aufgespreizt wird, indem von innen ein Spanndorn hindurchgeschoben wird. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennstoff-Entnahmevorrichtung bereit zu stellen, die einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Weiterhin soll eine spätere Entfernung nach erfolgter Montage und je nach Bedarf eine mehrfache Montage ermöglicht werden.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 definierte Brennstoff-Entnahmevorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Brennstoff-Entnahmevorrichtung zur Befestigung an einer Wand oder einem Deckel eines Brennstofftanks ein Rohr zum Durchführen durch eine Öffnung in der Wand oder dem Deckel des Brennstofftanks auf, wobei das Rohr abschnittsweise von einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Körper umgeben ist, der mit dem Rohr verbunden ist und wobei der Körper zumindest abschnittsweise von einem Dichtelement aus einem elastischen Material umgeben ist. Das Dichtelement ist an einem ersten Ende des Körpers gegen Verschieben in axialer Richtung in Relation zum Körper in zumindest eine Richtung arretiert. Der Körper weist an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende ein Außengewinde auf, wobei das Dichtelement so ausgeführt ist, dass es bei einer Verdrehung eines auf das Gewinde aufsetzbaren Schraubelements in seiner Länge so veränderbar ist, dass eine Aufweitung eines Abschnitts des Dichtelements in radialer Richtung erfolgt. Das Dichtelement weist einen an dem zweiten Ende angeordneten Dichtflansch auf, wobei im montierten Zustand der Brennstoff-Entnahmevorrichtung durch die Aufweitung des Dichtelements in radialer Richtung eine Klemmung der Wand oder des Deckels zwischen dem Dichtflansch und dem radial aufgeweiteten Abschnitt erzielbar ist.
-
Indem eine Fixierung der Brennstoff-Entnahmevorrichtung an dem Kraftstofftank über ein elastisches und somit reversibel verformbares Dichtelement erfolgt, wird eine mehrmalige Montage und Demontage der Brennstoff-Entnahmevorrichtung ermöglicht.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist ein Zwischenabschnitt des Körpers zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Körpers einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des Außengewindes.
-
Diese Ausgestaltung des Körpers verhindert, dass das Schraubelement über einen bestimmten Punkt hinaus angezogen werden kann. Somit wird eine zu extreme Quetschung und damit eine mögliche Beschädigung der Dichtung bei der Montage vermieden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt das Verhältnis der Länge des Dichtelements zur Länge des Zwischenabschnitts zwischen 1,5 und 2 und beträgt vorzugsweise 1,7.
-
Diese Länge hat sich als vorteilhaft für die Ausbildung der wulstartigen Aufweitung des Dichtelements herausgestellt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verjüngt sich der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts an der dem ersten Ende zugewandte Seite konisch.
-
Durch die konische Aufweitung des Körpers in diesem Bereich wird eine abrupte Änderung der Wandstärke des Dichtelements an dieser Stelle vermieden, wodurch das Aufweiten des Dichtelements in radialer Richtung zu einem Wulst begünstigt wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der im Wesentlichen hohlzylindrische Körper an seinem ersten Ende einen Halteflansch auf.
-
Durch den Flansch am ersten Ende des Körpers kann ein Verschieben des Dichtelements über das erste Ende hinaus zuverlässig verhindert werden, wodurch die Funktionalität der Brennstoff-Entnahmevorrichtung im Hinblick auf ihre Klemm- und Dichtwirkung gewährleistet wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Halteflansch an seiner dem Dichtelement abgewandten Seite eine Fase auf.
-
Eine Fase an dem Ende der Brennstoff-Entnahmevorrichtung, mit der sie in die Öffnung im Tank oder dem Tankdeckel eingeführt wird, erleichtert die Montage der Brennstoff-Entnahmevorrichtung.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht das Dichtelement aus Gummi.
-
Die Verwendung von Gummi als Dichtelement ist besonders vorteilhaft, da Gummi sowohl sehr gute elastische Eigenschaften als auch eine gute Resistenz gegenüber Kraftstoffen aufweist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtelement an dem ersten Ende auf den Körper aufvulkanisiert.
-
Mit der Aufvulkanisierung eines Endes des Dichtelements auf den Körper wird eine besonders dauerhafte und feste Verbindung an dieser Stelle hergestellt, wodurch die Funktionalität der Brennstoff-Entnahmevorrichtung im Hinblick auf ihre Klemm- und Dichtwirkung gewährleistet wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Dichtflansch an seiner dem ersten Ende zugewandten Seite eine umlaufende Nut auf.
-
Durch die Nut in dem Bereich des Dichtelements, der im montierten Zustand der Brennstoff-Entnahmevorrichtung auf die Tankaußenseite gepresst wird, erhöht sich die Flächenpressung in diesem Bereich, wodurch eine verbesserte Dichtwirkung erzielt wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Dichtelement in einem an den Dichtflansch angrenzenden ersten Bereich einen geringeren Außendurchmesser auf als in einem in Richtung des ersten Endes an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich.
-
Durch diese Ausgestaltung des Dichtelements wird durch ein plötzliches Nachlassen des Widerstands bei Einschieben der Brennstoff-Entnahmevorrichtung in die Öffnung für den Monteur deutlich spürbar, wann die Brennstoff-Entnahmevorrichtung weit genug in die Öffnung eingeführt wurde.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren, die erfindungswesentliche Merkmale zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine Ansicht einer Ausführungsform einer Brennstoff-Entnahmevorrichtung,
-
2 eine Schnittdarstellung der Brennstoff-Entnahmevorrichtung, und
-
3 eine Ansicht der Brennstoff-Entnahmevorrichtung im montierten Zustand.
-
Ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
-
Eine in den 1 und 2 dargestellte Brennstoff-Entnahmevorrichtung weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Körper 1 auf, der einen Abschnitt eines Rohrs 2 umgibt. Das Rohr 2 hat dabei die Funktion eines Steigrohrs 2 für die Brennstoff-Entnahmevorrichtung. Der Innendurchmesser des Körpers 1 entspricht dabei im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohrs 2, wobei der Körper 1 z. B. durch Schweißen oder Kleben so mit dem Rohr 2 verbunden ist, dass der Raum zwischen dem Körperinnendurchmesser und dem Rohraußendurchmesser im Wesentlichen fluiddicht verbunden ist. Fluiddicht bedeutet in diesem Fall, dass die Verbindung flüssigkeitsdicht und insbesondere dicht gegenüber Kraftstoffen ist. Der Körper 1 und das Rohr 2 können dabei aus einem Metall wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt sein. Der Außendurchmesser des Körpers 1 ist nicht über die gesamte Länge des Körpers 1 gleichmäßig sondern weicht abschnittsweise von einer rein zylindrischen Form ab.
-
So ist an einem ersten Ende 3 des Körpers 1 ein Flansch 4 vorgesehen, der im Folgenden als Halteflansch 4 bezeichnet wird. An einem zweiten Ende 5 des Körpers 1 ein Außengewinde 6 vorgesehen, das sich ca. über ein Drittel der Gesamtlänge des Körpers 1 erstreckt.
-
Zwischen dem ersten Ende 3 und dem zweiten Ende 5 des Körpers 1 ist ein Zwischenabschnitt 7 des Körpers 1 vorgesehen, dessen größter Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Körpers 1 im Bereich des Außengewindes 6. An der dem zweiten Ende 5 zugewandten Seite des Zwischenabschnitts 7 weitet sich der Außendurchmesser des Körpers 1 abrupt von dem des Außengewindes auf den größten Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 7 auf, so dass an dieser Stelle ein rechtwinkliger Absatz 8 bzw. ein Anschlag 8 gebildet wird.
-
An der dem ersten Ende 3 zugewandten Seite des Zwischenabschnitts 7 verjüngt sich der Außendurchmesser des Körpers 1 graduell auf einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen dem des Außengewindes 6 entspricht, so dass ein konischer Übergang von dem größeren auf den kleineren Außendurchmesser gebildet wird.
-
Der Körper 1 ist über den größten Teil seiner Länge von einen Dichtelement 9 umgeben, wobei zumindest ein Bereich des Körpers 1 zwischen dem Flansch 4 und einem Teil des Außengewindes 6 von dem Dichtelement 9 überdeckt sind.
-
Die Innenkontur des Dichtelements 9 folgt dabei im Wesentlichen der Außenkontur des Körpers 1. Der Außendurchmesser des Dichtelements 9 weitet sich, ausgehend vom Flansch 4, wo er im Wesentlichen denselben Außendurchmesser wie der Flansch 4 aufweist, zum zweiten Ende 5 des Körpers 1 hin bis in etwa auf die Höhe des größten Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 7 konisch auf. Anschließend verjüngt sich der Außendurchmesser des Dichtelements 9 in einem Bereich des Außengewindes 6, der an den Anschlag 8 angrenzt. In einem an das zweite Ende 5 angrenzenden Endbereich des Körpers 1 weitet sich der Außendurchmesser des Dichtelements 9 wieder auf, um einen Flansch 10 zu bilden, der im Folgenden als Dichtflansch 10 bezeichnet wird. An der dem ersten Ende 3 zugewandten Seite weist der Dichtflansch 10 eine umlaufenden Nut 11 auf.
-
Der Körper 1 ist aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi hergestellt. Elastisch bedeutet dabei entsprechend dem allgemeinen Sprachgebrauch die Eigenschaft eines Körpers oder Werkstoffes, unter Krafteinwirkung seine Form zu verändern und bei Wegfall der einwirkenden Kraft in die Ursprungsform zurückzukehren.
-
Eine axiale Verschiebung des Dichtelements 9 in Relation zum Körper in Richtung von dem zweiten Ende 5 zum ersten Ende 3 hin wird bereits durch den Halteflansch 4 verhindert. Um eine weitere Fixierung gegenüber einem axialen Verschieben zu erzielen, kann das Dichtelements 9 im Bereich des Halteflanschs 4 auf den Körper 1 aufvulkanisiert sein. Auf das Außengewinde des Körpers 1 am zweiten Ende 5 lässt sich ein Schraubelement 12 wie beispielsweise eine Mutter 12 aufsetzen, wobei zwischen der Mutter 12 und dem Dichtflansch 10 vorzugsweise eine Unterlagscheibe 16 vorzusehen ist.
-
Wird die Brennstoff-Entnahmevorrichtung in eine Öffnung in einer Wand 13 oder einem Deckel 13 eines Brennstofftanks eingeschoben, die in etwa denselben Außendurchmesser wie der Flansch 4 aufweist, bewirkt die konische Aufweitung des Dichtelements 9 einen zunehmenden Widerstand gegenüber dem Einschieben, da das Dichtelement 9 geringfügig komprimiert werden muss, um die Öffnung zu passieren. Wird die Brennstoff-Entnahmevorrichtung über den Punkt des größten Außendurchmessers des Zwischenabschnitts 7 hinaus in die Öffnung eingeschoben, nimmt der Widerstand durch die Verjüngung des Außendurchmesser des Dichtelements 9 in dem Bereich des Außengewindes 6 schlagartig wieder ab. Auf diese Weise erhält der Monteur eine Rückmeldung darüber, wann die Brennstoff-Entnahmevorrichtung weit genug in die Öffnung eingeführt worden ist.
-
Wie in 3 dargestellt ist, bewirkt ein anschließendes Verdrehen der Mutter 12 eine axiale Bewegung der Mutter 12 in Richtung des ersten Endes 3 des Körpers 1, wobei durch die Fixierung des Körpers 1 am ersten Ende 3 eine Stauchung des Dichtelements 9 in axialer Richtung hervorgerufen wird. Diese Stauchung bewirkt wiederum eine wulstartige Aufweitung eines Abschnitts 14 des Dichtelements 9 in radialer Richtung. Da sich das Dichtelement 9 zum größeren Teil seiner Länge auf der Tankinnenseite befindet, erfolgt die wulstartige Aufweitung ebenfalls auf der Tankinnenseite. Weiterhin bewirkt der konische Übergang von dem größeren auf den kleineren Außendurchmesser des Körpers 1 zusammen mit der Aufweitung des Außendurchmessers des Dichtelements 9, dass das Dichtelement 9 in diesem Bereich einen zum zweiten Ende 3 hin geöffneten Hohlkegel mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke bildet. Dies begünstigt weiterhin die wulstartige Aufweitung des Dichtelements 9 in diesem Bereich. Eine weitere Verdrehung der Mutter 12 bewirkt somit eine Klemmung der die Öffnung umgebenden Bereiche der Wand 13 oder des Deckels 13 des Tanks zwischen dem Dichtflansch 10 und dem aufgeweiteten Abschnitt 14 des Dichtelements 9. Durch eine geeignete Auswahl der Länge des aufvulkanisierten Abschnitts des Dichtelements 9 lässt sich die Form und Größe des aufgeweiteten Abschnitts 14 bestimmen.
-
Im montierten Zustand wird somit zum einen eine Klemmung der die Öffnung umgebenden Bereiche der Wand 13 oder des Deckels 13 des Tanks und somit eine sichere Fixierung der Brennstoff-Entnahmevorrichtung am Tank erzielt.
-
Zum anderen wird das Material des Dichtelements 9 sowohl auf der Tankaußenseite als auch auf der Tankinnenseite sowie am Innenrand der Öffnung gegen das Material des Tanks oder des Deckels gepresst. Auf diese Weise ergibt sich eine Abdichtung der Öffnung von drei Seiten, wodurch eine fluiddichte Abdichtung der Öffnung gewährleistet wird. Fluiddicht bedeutet hier ebenfalls, dass die Abdichtung flüssigkeitsdicht und insbesondere dicht gegenüber Kraftstoffen ist. Wie oben beschrieben, weist der Dichtflansch 10 zudem auf seiner dem ersten Ende 3 zugewandten Seite eine umlaufenden Nut 11 auf. Auf diese Weise wird die Flächenpressung in diesem Bereich erhöht, wodurch eine nochmals verbesserte Dichtwirkung erzielt wird.
-
Der oben beschriebene Anschlag 8 des Körpers verhindert, dass die Mutter 12 über einen bestimmten Punkt angezogen werden kann. Somit wird vermieden, dass das Material des Dichtelements 9 durch ein zu starkes Anziehen der Mutter 12 gequetscht und damit beschädigt werden kann.
-
Da das Material des Dichtelements 9 elastisch ist, bildet sich der Wulst beim Lösen der Mutter 12 wieder zurück und das Dichtelement 9 nimmt wieder seine ursprüngliche Form an. Somit kann die Brennstoff-Entnahmevorrichtung nach einer einmaligen Montage wieder entnommen und wiederholt montiert werden, ohne dass eine Beschädigung der Brennstoff-Entnahmevorrichtung auftritt.
-
An dem auf der Tankaußenseite vorgesehenem Ende des Rohrs 2 kann weiterhin ein im Wesentlichen rohrförmiges Anschlusselement 15 vorgesehen sein, das zur besseren Befestigung eines Kraftstoffschlauchs an seinem äußeren Ende einen Wulst seines Außendurchmessers aufweist. Vorzugsweise ist dieses Anschlusselement aus Metall gefertigt und weist einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohrs 2 entspricht. Das Anschlusselement 15 ist vorzugsweise durch Kleben oder Schweißen so mit dem Rohr 2 verbunden, dass der Raum zwischen dem Innendurchmesser des Anschlusselements 15 und dem Außendurchmesser des Rohrs 2 im Wesentlichen fluiddicht verbunden ist. Fluiddicht bedeutet in diesem Fall, dass die Verbindung flüssigkeitsdicht und insbesondere dicht gegenüber Kraftstoffen ist.
-
Obwohl bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und der Fachmann Modifikationen vornehmen kann, ohne vom Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung, insbesondere angesichts der obigen Lehre, abzuweichen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Körper
- 2
- Rohr
- 3
- Erstes Ende
- 4
- Halteflansch
- 5
- Zweites Ende
- 6
- Außengewinde
- 7
- Zwischenabschnitt
- 8
- Anschlag
- 9
- Dichtelement
- 10
- Dichtflansch
- 11
- Nut
- 12
- Schraubelement
- 13
- Wand oder Deckel bzw. Tankarmatur
- 14
- Aufgeweiteter Abschnitt
- 15
- Anschlusselement
- 16
- Unterlagscheibe
