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Die Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen zur Aufnahme und Weiterleitung einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Harnstoff.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 109 562 A1 ist ein Befüllkopf für einen Flüssigkeitstank in einem Kraftfahrzeug bekannt, mit einem Einfüllstutzen zum Einführen einer Befülldüse und mit einem diagnonal um eine Längsachse des Einfüllstutzens umlaufenden Dichtungselement zum Abdichten des Einfüllstutzens. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 109 567 A1 ist ein Befüllkopf für einen Flüssigkeitstank in einem Kraftfahrzeug mit einem zusammengesetzten Tauchrohrformkörper im Inneren des Befüllkopfs bekannt, mit einem ersten Formkörperteil zum Bilden eines Einfüllstutzens für eine Befülldüse und mit einem zweiten Formkörperteil zum Formen eines Flüssigkeitsstrahls der Befülldüse, das an dem ersten Formkörperteil befestigt ist. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2009/0218009 A1 ist eine Kraftstoffbefüllvorrichtung bekannt, bestehend aus einem Einfüllkopf und einem zwischen Kraftstofftank und Einfüllkopf angeordneten Einfüllrohr, wobei innerhalb des Einfüllrohrs ein weiteres Lenkrohr mit einem in Einführrichtung gesehenen vorderen Ende und mit einem in Einführrichtung gesehenen Rückende angeordnet ist, wobei das vordere Ende unmittelbar unterhalb des Einfüllkopfs angeordnet ist. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2013/0306665 A1 ist ein Einfüllstutzen für einen Nebenflüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug bekannt, insbesondere für einen Harnstoffbehälter, mit einem Stutzengehäuse, das einen Mundlochstutzen für ein Zapfventil und einen Einfüllkanal in den Behälter definiert, wobei innerhalb des Stutzengehäuses eine Aufnahmestruktur für ein Zapfventil vorgesehen ist und wobei innerhalb des Stutzengehäuses wenigstens ein bereichsweise querschnittlich vergrößerter , kammerartiger oder labyrinthartiger Entlüftungspfad vorgesehen ist, der bei der Betankung eine Entlüftungsströmung parallel und entgegengesetzt zum Betankungsvorlumenstrom durch das Stutzengehäuse und durch das Mundloch zulässt. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift
US 2014/0190981 A1 ist ein Befüllkopf für einen Flüssigkeitstank in einem Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse bekannt, mit einem ersten Gehäuseformteil, in dem ein Tankentlüftungsstutzen zum Einleiten von Luft in das Gehäuse gebildet ist und mit einem zweiten Gehäuseformteil, in dem ein Tauchrohr zum Führen eines Flüssigkeitsstrahles im Inneren des Befüllkopfs gebildet ist, wobei das Tauchrohr eine Entlüftungsöffnung zum Ausleiten der durch den Tankentlüftungsstutzen einleitbaren Luft aus dem Befüllkopf umfasst.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Aufnahme und Weiterleitung einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Harnstoff, durch einen Einfüllstutzen zu vereinfachen und das Abschaltverhalten von Zapfventilen bei vollgefülltem Tank zu verbessern.
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Die Aufgabe ist durch einen Einfüllstutzen gelöst, bei dem bei der Betankung eines Kraftfahrzeugs mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Harnstoff, ein Einfüllrohr mit Bypass verwendet wird. Sobald der Behälter voll ist, staut sich die Flüssigkeit im Einfüllrohr und wird durch den Bypass gedrückt, da die seitlichen Öffnungen durch die Anlage abgedichtet sind. Kommt die Flüssigkeit durch den Bypass an die Belüftung des Zapfventils erfolgt eine Abschaltung. Die Flüssigkeit kann daraufhin im Einfüllstutzenkopf abgefangen werden und langsam durch die zusätzliche Öffnung zwischen Einfüllstutzenkopf und Einfüllrohr abfließen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass in der Nähe einer Abschaltöffnung mündet, die der Zapfpistole zugeordnet ist. Sobald die Flüssigkeit, insbesondere der Harnstoff, im Bereich der Abschaltöffnung angelangt ist, wird ein Zapfventil abgeschaltet. Das Abschalten des Zapfventils erfolgt aber mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung. Demzufolge wird über die Zapfpistole zunächst noch weiter eingefüllt, bevor die Flüssigkeitszufuhr durch das Zapfventil abgeschaltet wird. Nach dem Abschalten des Zapfventils wird die nachströmende Flüssigkeit über den Bypass umgelenkt. Dadurch wird ein unerwünschtes Herausspritzen der Flüssigkeit bei vollem Flüssigkeitsbehälter sicher verhindert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass zwischen einem Innenrohr und einem Außenrohr angeordnet ist. Der Bypass hat zum Beispiel die Gestalt eines Ringraums zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr. Der Bypass kann aber auch einen Kanal oder mehrere Kanäle zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr umfassen. Durch die Kombination des Innenrohrs mit dem Außenrohr kann der Bypass fertigungstechnisch auf einfache Art und Weise dargestellt werden. Das Innenrohr kann, gegebenenfalls einstückig, mit dem Außenrohr verbunden sein. Es können aber auch zwei separate Rohre verwendet werden, um das Innenrohr und das Außenrohr darzustellen. Die beiden Rohre können auf nahezu beliebige Art und Weise miteinander verbunden werden. Zum Verbinden des Innenrohrs mit dem Außenrohr kann mindestens ein zusätzliches Verbindungselement verwendet werden. Die Verbindung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr kann aber auch ohne ein zusätzliches Verbindungselement dargestellt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr einen Aufnahmebereich umfasst, der zur Aufnahme eines Endbereichs der Zapfpistole dient. Das Innenrohr hat in dem Aufnahmebereich vorzugsweise einen Innendurchmesser, der etwas größer als ein Außendurchmesser des Endbereichs der Zapfpistole ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Einstecken der Zapfpistole mit ihrem Endbereich in den Aufnahmebereich des Innenrohrs ermöglicht, bevor die Flüssigkeit über die Zapfpistole durch den Einfüllstutzen einem dem Einfüllstutzen nachgeschalteten Behälter zugeführt wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aufnahmebereich nur über einen Längenabschnitt des Innenrohrs erstreckt. Der Aufnahmebereich erstreckt sich vorzugsweise über weniger als die halbe Länge des Innenrohrs. Durch die über den Aufnahmebereich hinausragende Länge des Innenrohrs kann die zeitliche Verzögerung beim Abschalten der Flüssigkeitszufuhr kompensiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass über mindestens eine Überströmöffnung mit dem Einfüllstutzenkopf in Verbindung steht. Durch die Überströmöffnung kann die durch den Bypass nachströmende Flüssigkeit auf einfache Art und Weise umgelenkt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einfüllstutzenkopf einen Auffangraum zwischen dem Außenrohr und einem Außenmantel umfasst, der den Einfüllstutzenkopf außen begrenzt. Der Auffangraum kann als Ringraum ausgeführt sein. Ein Volumen des Auffangraums ist vorteilhaft so groß, dass ein unerwünschtes Herausspritzen von Flüssigkeit sicher verhindert wird.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangraum über die Öffnung mit dem Bypass in Verbindung steht. Über die Öffnung, insbesondere Ablauföffnung, kann, wenn sich der Behälter wieder etwas entleert hat, Flüssigkeit aus dem Auffangraum zurück in den Bypass beziehungsweise zurück in den Behälter abfließen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung einen deutlich kleineren Durchtrittsquerschnitt aufweist als eine Bypassverbindung. Dadurch wird auf einfache Art und Weise verhindert, dass beim Einfüllen von Flüssigkeit in einer unerwünschten Art und Weise Flüssigkeit von dem Bypass durch die Öffnung, insbesondere die Ablauföffnung, in den Auffangraum gelangt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Einfüllstutzens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr an dem Außenrohr befestigt ist. Bei dem Innenrohr und dem Außenrohr handelt es sich vorzugsweise um zwei separate Rohre. Die Befestigung des Innenrohrs an dem Außenrohr erfolgt vorzugsweise durch eine Schnappverbindung oder Clipsverbindung. Das liefert den Vorteil, dass auf zusätzliche Verbindungselemente oder Befestigungselemente verzichtet werden kann.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Innenrohr, ein Außenrohr und/oder einen Einfüllstutzenkopf für einen vorab beschriebenen Einfüllstutzen. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Einfüllstutzen. Der Einfüllstutzen ist vorzugsweise einem Behälter, insbesondere einem Harnstoffbehälter, in dem Kraftfahrzeug zugeordnet beziehungsweise an diesen Behälter angeschlossen.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters, insbesondere eines Harnstoffbehälters, mit einer Flüssigkeit mit Hilfe einer Zapfpistole über einen vorab beschriebenen Einfüllstutzen.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Einfüllstützen mit schematisch dargestellter Fließrichtung des eingefüllten Fluids und
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2a, b, c weitere Ansichten des erfindungsgemäßen Einfüllstutzens.
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In der 1 zeigt der Pfeil 1, dass ein nicht dargestellter Behälter über einen Einfüllstutzen 6 mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Harnstoff, befüllt wird. Sobald der nicht dargestellte Behälter voll ist staut sich die Flüssigkeit im Einfüllrohr und wird durch den Bypass gedrückt, da die seitlichen Öffnungen (bis auf die kleine Ablauföffnung 7) durch die Anlage abgedichtet sind (Pfeil 2).
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Kommt die Flüssigkeit nun durch den Bypass an die Belüftung eines in die Öffnung des Einfüllstutzens 6 ragenden Zapfventils, erfolgt eine Abschaltung (Pfeil 3) und keine weitere Flüssigkeit wird mehr von dem Zapfventil in den Einfüllstutzen 6 gefördert.
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Die durch den Bypass 2, 3 kommende Flüssigkeit kann nun im Einfüllstutzenkopf 4 abgefangen werden und langsam durch eine zusätzliche Öffnung in den Behälter abfließen, wie es durch Pfeil 5 angedeutet ist.
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In 1 ist mit 10 ein Ende beziehungsweise ein Rüssel einer Zapfpistole 10 bezeichnet. Die Zapfpistole 10 ragt mit ihrem Ende oder Rüssel durch einen (nicht näher bezeichneten) Außenstutzen in ein Innenrohr 14, das in dem Einfüllstutzenkopf 4 angeordnet ist. Ein Endbereich 12 der Zapfpistole 10 ist in einem Aufnahmebereich 15 des Innenrohrs 14 aufgenommen. Ein Außendurchmesser des Endbereichs 12 der Zapfpistole 10 ist etwas kleiner als ein Innendurchmesser des Innenrohrs 14 in dem Aufnahmebereich 15.
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Das Innenrohr 14 ist zur Darstellung des Bypasses 2, 3 in dem Außenrohr 16 angeordnet. Ein Außendurchmesser des Innenrohrs 14 ist kleiner als ein Innendurchmesser des Außenrohrs 16, so dass sich ein Ringraum ergibt, der eine Bypassverbindung 20 darstellt. Ein erstes Ende 21 des Innenrohrs 14 stellt einen Eingang der Bypassverbindung 20 dar. Das erste Ende 21 des Innenrohrs 14 ist an einem freien Ende, also an einem der Zapfpistole 10 abgewandten Ende des Einfüllstutzens 6 angeordnet. Ein zweites Ende 22 des Innenrohrs 14 ist der Zapfpistole 10 zugewandt.
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Am zweiten Ende 22 des Innenrohrs 14 ist eine Abschaltöffnung 23 vorgesehen, die einem (nicht näher bezeichneten) Zapfventil der Zapfpistole 10 zugeordnet ist. Wenn die Zapfpistole 10 im Bereich der Abschaltöffnung 23 mit Flüssigkeit, insbesondere Harnstoff, in Kontakt kommt, dann wird die Zapfpistole 10 abgeschaltet, so dass ein Befüllvorgang unterbrochen wird beziehungsweise abgeschlossen ist.
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Die Abschaltöffnung 23 ermöglicht einen Durchtritt von Flüssigkeit aus der Bypassverbindung 20 radial nach innen zum Endbereich 12 der Zapfpistole 10. Radial außerhalb der Abschaltöffnung 23 ist in dem Außenrohr 16 eine Überströmöffnung 24 für Flüssigkeit, insbesondere Harnstoff, aus der Bypassverbindung 20 vorgesehen.
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Durch die Überströmöffnung 24 gelangt Flüssigkeit, die aufgrund einer Zeitverzögerung nach dem Abschalten des Zapfventils noch durch die Bypassverbindung 20 nachströmt, in einen Auffangraum 26. Der Auffangraum 26 ist als Ringraum zwischen dem Außenrohr 16 und einem Außenmantel 28 des Einfüllstutzens 6 vorgesehen.
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Der Auffangraum 26 wird in axialer Richtung an einem Ende von einem Bund 30 begrenzt, der von dem Außenrohr 16 ausgeht. An dem entgegengesetzten Ende wird der Auffangraum 26 in axialer Richtung von einer Ringschulter 32 begrenzt, die an einem der Überströmöffnung 24 abgewandten Ende des Außenrohrs 16 vorgesehen ist. Die Ringschulter 32 liegt radial außen an einem sich konusartig verjüngenden Bereich des Außenmantels 28 des Einfüllstutzens 6 an.
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Die Ablauföffnung 7 ist zwischen der Ringschulter 32 des Außenrohrs 16 und dem Außenmantel 28 des Einfüllstutzens 6 vorgesehen. Zur Darstellung der Ablauföffnung 7 ist zum Beispiel mindestens eine Längsnut in der Ringschulter 32 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem Auffangraum 26 und der Bypassverbindung 20 schafft.
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Durch die Ablauföffnung 7 wird eine gewünschte Sollleckage aus dem Auffangraum 26 ermöglicht. Dabei hat die Ablauföffnung 7 aber eine viel kleinere Durchtrittsfläche als die Bypassverbindung 20. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass keine Flüssigkeit oder nur eine unwesentliche Menge an Flüssigkeit aus der Bypassverbindung 20 von unten her, also vom ersten Ende 21 des Innenrohrs 14 her, in den Auffangraum 26 gelangt. Die Sollleckage durch die Ablauföffnung 7 ermöglicht nur, dass Flüssigkeit aus dem Auffangraum 26 nach unten abfließen kann, also zum ersten Ende 21 des Innenrohrs 14 hin.
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In den 2a, 2b und 2c sind schematische Draufsichten des Einfüllstutzens dargestellt. Der erfindungsgemäße Einfüllstutzen zeichnet sich dadurch aus, dass in jeder Position und Winkellage der Zapfpistole die Flüssigkeit durch den Bypass an den Abschaltpunkt des Zapfventils der Zapfpistole herangeführt wird.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Einfüllstutzens ist es, dass eine Funktionsweise für alle Geschwindigkeiten von 10l/min bis 40l/min der Flüssigkeitsabgabe gewährleistet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012109562 A1 [0002]
- DE 102012109567 A1 [0002]
- US 2009/0218009 A1 [0002]
- US 2013/0306665 A1 [0002]
- US 2014/0190981 A1 [0002]
