DE102020118050A1

DE102020118050A1 - Ventileinheit für einen Kraftstofftank

Info

Publication number: DE102020118050A1
Application number: DE102020118050.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Stephan; Werner Ruppert; Sebastian Morgott; Jens Donat
Original assignee: Alfmeier Praezision SE
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2021-01-21
Also published as: DE202019103984U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) für einen Kraftstofftank- umfassend ein Gehäuse (4), mit einem Tankanschluss (6a) zum Verbinden der Ventileinheit (2) mit dem Kraftstofftank und mit einem Filteranschluss (6b) zum Verbinden der Ventileinheit (2) mit einem Aktivkohlefilter,- umfassend einen Entlüftungskanal (8), wobei der Tankanschluss (6a) und der Filteranschluss (6b) über den Entlüftungskanal (8) fluidisch verbunden oder verbindbar sind, und wobei in dem Entlüftungskanal (8) ein Hauptentlüftungsventil (10) mit einem Ventilelement angeordnet ist, welches den Entlüftungskanal (8) in einer Schließstellung verschließt und in einer Freigabestellung freigibt,- umfassend ein Vorsteuerventil (12) zum Öffnen des Hauptentlüftungsventils (10), wobei das Vorsteuerventil (12) einerseits mit einem Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (10) und andererseits mit einem Überströmbereich (16) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, wobei der Überströmbereich (16) den Tankanschluss (6a) oder einen tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und den Filteranschluss (6b) oder einen filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbindet oder fluidisch verbinden kann,- umfassend drei Rückschlagventile.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinheit für einen Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Ventileinheit zur kontrollierten und/oder gesteuerten und/oder geregelten Ausbringung oder Einbringung eines Fluids, vorzugsweise Gas oder Luft oder mit kohlenwasserstoffhaltigen Kraftstoffdämpfen bzw. mit Kohlenwasserstoffen angereicherte oder gesättigte Luft, aus einem oder in einen Kraftstofftank. Mit anderen Worten: Die Ventileinheit kann im Zusammenhang mit dem Entlüften oder Belüften des Kraftstofftanks eingesetzt werden. Die nachfolgende Verwendung des Begriffs Entlüftung soll jeweils auch die Möglichkeit der Belüftung mit umfassen, das heißt ein Entlüftungskanal kann auch als Belüftungskanal oder ein Entlüftungsventil kann auch als Belüftungsventil eingesetzt werden.
In heutigen Tanksystemen von Kraftfahrzeugen hat eine solche Ventileinheit unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen:

Beim Betanken wird Kraftstoff in den Tank nachgefüllt und es baut sich ein Überdruck im Tank auf. Um diesen Überdruck abzubauen und den Normaldruck - ein Kraftstofftank ist ein Drucktank auf niedrigem Niveau - wieder einzustellen, muss die mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Luft aus dem Tank ausgebracht werden.
Bei konventionellen Tanksystemen in Europa werden diese Kohlenwasserstoffemissionen beim Betankungsvorgang ausschließlich über eine den Tank mit dem Einfüllstutzen verbindende Leitung rückgeführt und durch die Zapfpistole abgesaugt. Bei konventionellen Tanksystemen in den USA muss beim Betankungsvorgang die komplette mit Kohlenwasserstoffen angereicherte Gasmenge durch den Aktivkohlefilter (nachfolgend auch „AKF“) geleitet werden, um Kohlenwasserstoffemissionen in die Atmosphäre zu vermeiden. Da auch durch den Einfüllstutzen Frischluft aus der Umgebung mit in den Tank gesogen wird, die sich dort mit Kohlenwasserstoff anreichern kann, würde dies zu einer stärkeren Beladung des AKF führen. Deshalb wird auch bei Tanksystemen in den USA ein kleiner Teil der Gase über eine den Tank mit dem Einfüllstutzen verbindende Leitung rückgeführt („Rezirkulation“).

Eine weitere wesentliche Aufgabe der Ventile oder Ventileinheiten in einem Tanksystem besteht darin, die Füllmenge an Kraftstoff in dem Kraftstofftank zu begrenzen. Der Tankvorgang an einer Zapfsäule endet dann, wenn der Kraftstoff im Einfüllrohr ansteigt und dadurch die Zapfpistole abschaltet. Um den Kraftstoff im Einfüllrohr ansteigen zu lassen, wird die Entlüftungsleitung im Tank bei einer bestimmten Füllhöhe durch ein schwimmergesteuertes Ventil, ein sogenanntes Füllstandsbegrenzungsventil („Fill Limit Vent Valve, FLVV“) verschlossen. Anschließend steigt der Druck im Tank an, wodurch kein weiterer Kraftstoff mehr in den Tank eingefüllt werden kann.
Auch während des normalen Betriebs des Fahrzeuges kann im Kraftstofftank ein Überdruck, z.B. durch Erwärmen des Kraftstoffes, entstehen. Auch das Entstehen eines Unterdruckes, z.B. durch Abkühlen des Kraftstoffes ist möglich.
Die meisten bisher bekannten Ventile oder Ventileinheiten, die für die vorstehend genannten Funktionen eingesetzt werden, können jedoch nur bei Überdruck im Kraftstofftank arbeiten, wodurch der Einsatzbereich für das Ventil deutlich eingeschränkt wird. Ein solches Ventil ist beispielsweise bekannt aus US 2010/0051116 A1 .
Aus WO 2019/081709 A1 ist ein Ventilsystem bekannt, welches zwar sowohl bei Über- als auch bei Unterdruck arbeiten kann. Zur Erfüllung dieser Funktion werden jedoch mehrere Vorsteuerventile, jeweils eines für Überdruck und eines für Unterdruck benötigt, was einen erhöhten Aufwand zur Ansteuerung des Ventilsystems zur Folge hat.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ventileinheit vorzuschlagen, welche sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck im Kraftstofftank eingesetzt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ventileinheit für einen Kraftstofftank, insbesondere eine Ventileinheit zur kontrollierten und/oder gesteuerten und/oder geregelten Ausbringung oder Einbringung eines Fluids, vorzugsweise Gas oder Luft oder mit Kohlenwasserstoffen angereicherte oder gesättigte Luft, aus dem oder in den Kraftstofftank, mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Die Ventileinheit umfasst ein Gehäuse mit einem Tankanschluss zum Verbinden der Ventileinheit mit dem Kraftstofftank und mit einem Filteranschluss zum Verbinden der Ventileinheit mit einem Aktivkohlefilter. Ferner umfasst die Ventileinheit zumindest einen Entlüftungskanal, wobei der Tankanschluss und der Filteranschluss über den Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar sind. In dem Entlüftungskanal ist ein Hauptentlüftungsventil mit einem Ventilelement angeordnet, welches den Entlüftungskanal in einer Schließstellung verschließt und in einer Freigabestellung freigibt. Der Tankanschluss und der Einfüllrohranschluss sind ebenfalls über einen Entlüftungskanal miteinander verbunden.
Des Weiteren umfasst die Ventileinheit ein Vorsteuerventil zum Öffnen des Hauptentlüftungsventils, wobei das Vorsteuerventil einerseits mit einem Druckraum des Hauptentlüftungsventils und andererseits mit einem Überströmbereich fluidisch verbunden oder verbindbar ist, wobei der Überströmbereich den Tankanschluss oder einen tankseitigen Entlüftungskanal und den Filteranschluss oder einen filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbindet oder fluidisch verbinden kann.
Die Ventileinheit umfasst weiter wenigstens drei Rückschlagventile. Ein Tank-Druckraum-Rückschlagventil ist einerseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal und andererseits mit dem Druckraum des Hauptentlüftungsventils fluidisch verbunden oder verbindbar. Ein Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil ist einerseits mit dem Überströmbereich und andererseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar. Ein Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil ist einerseits mit dem Überströmbereich und andererseits dem Filteranschluss oder dem filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar.
Unter der Formulierung „tankseitiger“ Entlüftungskanal ist vorliegend der Abschnitt des Entlüftungskanals zwischen dem Kraftstofftank bzw. dem Tankanschluss und dem Hauptentlüftungsventil verstehen. Entsprechend ist unter „filterseitiger“ Entlüftungskanal vorliegend der Abschnitt des Entlüftungskanals zwischen dem Hauptentlüftungsventil und dem Filteranschluss bzw. dem Aktivkohlefilter zu verstehen. Der nachfolgend verwendete Begriff „einfüllrohrseitiger“ Entlüftungskanal beschreibt den Abschnitt des Entlüftungskanals zwischen dem Tankanschluss bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal und einem Einfüllrohranschluss bzw. dem Einfüllrohr.
Die Verwendung des Begriffs Entlüftung soll jeweils auch die Möglichkeit der Belüftung mit umfassen, das heißt ein Entlüftungskanal kann auch als Belüftungskanal oder ein Entlüftungsventil kann auch als Belüftungsventil eingesetzt werden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Vorsteuerventiles und der wenigstens drei Rückschlagventile sowie des Überströmbereiches ist es möglich, ein Ventil bzw. eine Ventileinheit bereitzustellen, welches bzw. welche mit nur einem Vorsteuerventil und nur einem Hauptentlüftungsventil alle geforderten Funktionen bei Überdruck und Unterdruck umsetzen kann. Durch Ansteuerung des Vorsteuerventils ist ein gezieltes Öffnen des Hauptentlüftungsventils sowohl bei Über- als auch bei Unterdruck möglich, ohne dass ein weiteres Vorsteuerventil oder eine weitere Ansteuerelektronik erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Ventileinheit erlaubt somit ein gezieltes Be- und Entlüften des Kraftstofftankes sowohl bei Überdruck als auch bei Unterdruck.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ventileinheit ferner ein Druckraum-Filter-Rückschlagventil, welches einerseits mit dem Druckraum des Hauptentlüftungsventils und andererseits mit dem Filteranschluss oder dem filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Somit sind in Summe vier Rückschlagventile vorgesehen. Dadurch lässt sich innerhalb des Druckraumes ein definierter Druck einstellen.
Bei weiteren vorteilhaften Ausbildungen kann das Gehäuse einen Einfüllrohranschluss zum Verbinden der Ventileinheit mit einem Einfüllrohr des Kraftstofftanks aufweisen.
Vorzugsweise ist das Ventilelement des Hauptentlüftungsventils als Ventilmembran ausgebildet, wobei die Ventilmembran eine dem Druckraum des Hauptentlüftungsventils zugewandte Druckseite und eine dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal, dem Filteranschluss oder filterseitigen Entlüftungskanal und dem Einfüllrohr oder einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal zugewandte Strömungsseite aufweist. Die Strömungsseite der Ventilmembran verschließt in der Schließstellung des Ventilelementes den Entlüftungskanal und gibt den Entlüftungskanal in der Freigabestellung des Ventilelementes frei. Ein im Druckraum des Hauptentlüftungsventils angeordnetes Vorspannelement übt eine Kraft auf die Druckseite der Ventilmembran aus. Insbesondere wird dadurch das Ventilelement, konkret die Ventilmembran, in seiner Schließstellung vorgespannt, für ein Überführen in die Freigabestellung muss zumindest die von dem Vorspannelement ausgehende Kraft überwunden werden, beispielsweise durch entsprechende Druckverhältnisse an der Druckseite und der Strömungsseite der Ventilmembran. Das Vorspannelement selbst ist beispielsweise mittels an der Ventilmembran oder dem Gehäuse angeordneten Führungsmitteln geführt.
Bei einer bevorzugten Ausbildung der Ventileinheit umfasst diese zumindest ein Bypassventil, welches einerseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal und andererseits mit dem Filteranschluss oder dem filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Das zumindest eine Bypassventil kann dabei den Tankanschluss oder den tankseitigen Entlüftungskanal und den Filteranschluss oder den filterseitigen Entlüftungskanal unmittelbar oder mittelbar, z.B. über einen Zwischenraum, fluidisch verbinden. Mittels solcher Bypassventile lässt sich der Druck im Kraftstofftank während des Betriebes des Kraftfahrzeuges genauer regeln.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Ventileinheit zumindest ein Rezirkulationsventil, welches einerseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal und andererseits mit dem Einfüllrohranschluss oder dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Ein solches Rezirkulationsventil ermöglicht eine exakte Regelung des Rezirkulationsflusses während der Betankung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ventileinheit zumindest ein Überdruckschutzventil, insbesondere ein mechanisches Überdruckschutzventil, welches einerseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal und andererseits mit dem Filteranschluss oder dem filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der Druck im Kraftstofftank einen gewissen Grenzwert hinsichtlich des Überdruckes nicht überschreitet, insbesondere dann, wenn das Ventilsystem nicht betrieben wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Ventileinheit zumindest ein Unterdruckschutzventil umfasst, welches einerseits mit dem Tankanschluss oder dem tankseitigen Entlüftungskanal und andererseits mit dem Filteranschluss oder dem filterseitigen Entlüftungskanal fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der Druck im Kraftstofftank einen gewissen Grenzwert hinsichtlich des Unterdruckes nicht überschreitet.
In konstruktiv vorteilhafter Ausgestaltung bildet das Gehäuse der Ventileinheit eine Innenwand oder mehrere Innenwände aus, welche den Druckraum, den Überströmbereich, den tankseitigen Entlüftungskanal, den filterseitigen Entlüftungskanal und/oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal voneinander abgrenzen. Das Vorsteuerventil, das Tank-Druckraum-Rückschlagventil, das Filter-Druckraum-Rückschlagventil, das Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil, das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil, das zumindest eine Bypassventil, das zumindest eine Rezirkulationsventil, das Überdruckschutzventil und/oder das Unterdruckschutzventil sind jeweils in einer in der Innenwand oder den Innenwänden ausgebildeten Öffnung angeordnet. Das Vorsteuerventil, welches einerseits mit einem Druckraum des Hauptentlüftungsventils und andererseits mit einem Überströmbereich fluidisch verbunden oder verbindbar ist, ist somit in einer Öffnung einer den Druckraum des Hauptentlüftungsventils und den Überströmbereich voneinander abgrenzenden Innenwand angeordnet. Diese vorstehende Erläuterung gilt in analoger Weise für die weiteren vorstehend genannten Ventile.
Das Vorsteuerventil ist ein mit einem Aktuator angesteuertes Ventil, vorzugsweise ein SMA-Ventil oder ein EAP-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil.
Die grundsätzliche Funktionsweise von SMA-Ventilen (Shape Memory Alloy - Formgedächtnislegierung) ist bekannt. Im Wesentlichen wird das SMA-Element, ein aus einer Formgedächtnislegierung gebildeter Draht oder gebildetes Band, der bzw. das sich oberhalb einer Umwandlungstemperatur, bei der sich die Struktur von einem martensitischen Gefüge in ein austenitisches Gefüge umwandelt, mit Strom beaufschlagt, sodass sich dieser bzw. dieses erwärmt und verkürzt. Das SMA-Element steht dabei mit dem Ventilelement derart in Kontakt, dass das SMA-Element bei dessen Verkürzung eine Kraft auf das Ventilelement ausübt und dieses betätigt, wodurch eine Ventilöffnung freigegeben oder geschlossen wird.
Die grundsätzliche Funktionsweise von EAP-Ventilen (ElektroAktive-Polymere) ist ebenfalls bekannt. EAP sind Polymere, die durch das Anlegen elektrischer Spannung ihre Form ändern. Als Beispiel seien hier dielektrische Elastomere (DEA-Ventilen - Ventile mit einem Dielektrischen Elastomer-Aktuator) genannt. DEA bestehen beispielsweise aus mehreren Polyurethanschichten, zwischen denen Graphitschichten als Elektroden angeordnet sind. Wird elektrische Spannung an die Elektroden angelegt, so dass benachbarte Elektroden unterschiedlich gepolt sind, so ziehen sich die Elektroden an und bewegen sich aufgrund der Flexibilität der Polyurethanschicht (Elastomer) aufeinander zu, wodurch sich deren Wandstärke verringert und sich die Polyurethanschichten flächenmäßig vergrößern. Durch entsprechende Anordnung des Aktuators innerhalb des Ventils lässt sich dadurch eine Öffnung des Ventils bewirken.
Ferner ist bevorzugt, dass das zumindest eine Bypassventil ein SMA-Ventil oder ein DEA-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil.
Ebenso kann das zumindest eine Rezirkulationsventil vorzugsweise ein SMA-Ventil oder ein DEA-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil sein.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:

1A eine schematische Darstellung einer Ventileinheit gemäß einer ersten Ausführungsform mit drei Rückschlagventilen,
1B eine schematische Darstellung einer Ventileinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform mit vier Rückschlagventilen,
2 eine schematische Darstellung einer Ventileinheit gemäß einer dritten Ausführungsform,
3 eine schematische Darstellung einer Ventileinheit gemäß einer vierten Ausführungsform,
4 eine schematische Darstellung einer Ventileinheit gemäß einer fünften Ausführungsform,
5 die Ventileinheit gemäß 2 in einer perspektivischen Darstellung,
6 die Ventileinheit gemäß 2 in einer Untersicht ohne Gehäuseboden,
7 die Ventileinheit gemäß 2 in einer Draufsicht ohne Gehäusedeckel,
8 die Ventileinheit gemäß 2 in einer perspektivischen Darstellung ohne Gehäusedeckel,
9 die Ventileinheit gemäß 2 in einer Schnittdarstellung entlang Linie A-A aus 5.

Anhand der 1A bis 4, die jeweils eine Ventileinheit in einer schematischen Darstellung zeigen, sollen zunächst der grundsätzliche Aufbau bzw. die grundsätzliche Funktionsweise erläutert werden. Einander entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen versehen. 5 bis 9 zeigen eine Ventileinheit gemäß einer Ausführungsform in verschiedenen Darstellungen.
1A und 1B zeigen jeweils eine Ventileinheit 2a zur kontrollierten und/oder gesteuerten und/oder geregelten Ausbringung oder Einbringung eines Fluids, vorzugsweise Gas oder Luft oder mit Kohlenwasserstoffen angereicherte oder gesättigte Luft, aus dem oder in den Kraftstofftank gemäß einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung. Die Ventileinheit 2a umfasst ein Gehäuse 4. Das Gehäuse 4 weist einen Tankanschluss 6a zum Verbinden der Ventileinheit 2a mit dem Kraftstofftank (nicht gezeigt) auf. Ferner umfasst das Ventilsystem 2 einen Filteranschluss 6b zum Verbinden der Ventileinheit 2a mit einem Aktivkohlefilter (nicht gezeigt). Ferner kann das Ventilsystem 2 einen Einfüllrohranschluss 6c zum Verbinden der Ventileinheit 2a mit einem Einfüllrohr (nicht gezeigt) umfassen, wie dies vorliegend exemplarisch für die Ausführungsform gemäß 1B gezeigt ist. Die Ventileinheit 2a kann über - nicht dargestellte - Entlüftungsleitungen oder jeweils ohne Entlüftungsleitung direkt mit dem Kraftstofftank, dem Aktivkohlefilter und dem Einfüllrohr verbunden werden. Das Gehäuse 4 kann ein Zwischengehäuse 4a, welches den Tankanschluss 6a, den Filteranschluss 6b und gegebenenfalls den Einfüllrohranschluss 6c ausbildet, umfassen, welches im Montagezustand oberseitig von einem Gehäusedeckel 4b, unterseitig von einem Gehäuseboden 4c verschließbar ist, sodass es gegenüber der Umgebung pneumatisch abgedichtet ist (5).
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Tankanschluss 6a und der Filteranschluss 6b über einen Entlüftungskanal 8, welcher einen tankseitigen Entlüftungskanal 8a und einen filterseitigen Entlüftungskanal 8b umfasst, fluidisch miteinander verbunden bzw. verbindbar. In dem Entlüftungskanal 8 ist ein Hauptentlüftungsventil 10 angeordnet, welches den Entlüftungskanal 8 in einer Schließstellung verschließt und in einer Freigabestellung freigibt.
Die Ventileinheit 2a umfasst ferner ein Vorsteuerventil 12 zum Öffnen des Hauptentlüftungsventils 10, wobei das Vorsteuerventil 12 einerseits mit einem Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 und andererseits mit einem Überströmbereich 16 fluidisch verbunden oder verbindbar ist. Hierzu ist in dem Gehäuse 4 eine Innenwand 20 ausgebildet, die eine Öffnung 22 aufweist, in welcher das Vorsteuerventil angeordnet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verbindet der Überströmbereich 16 den Tankanschluss 6a bzw. einen tankseitigen Entlüftungskanal 8a und den Filteranschluss 6b bzw. einen filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch miteinander. Das Vorsteuerventil 12 ist vorliegend ein Auf/Zu-Ventil mit einem Aktuator, beispielhaft ein SMA-Ventil.
Bei der Ausführungsform gemäß 1A umfasst die Ventileinheit 2a drei Rückschlagventile, die erfindungsgemäß wie nachfolgend beschrieben angeordnet sind.
In dem Gehäuse 4 ist eine Innenwand 20a ausgebildet, die eine Öffnung 22a aufweist, über welche der Tankanschluss 6a bzw. den tankseitige Entlüftungskanal 8a mit dem Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 fluidisch verbunden ist. Ein Tank-Druckraum-Rückschlagventil 18a ist in dieser Öffnung 22a angeordnet und somit einerseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a und andererseits mit dem Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 fluidisch verbunden. Die Öffnung 22a mündet vorliegend zunächst in einen tankseitigen Fluidkanal bzw. Fluidbereich 30a, welcher seinerseits in den tankseitigen Entlüftungskanal 8a mündet.
In dem Gehäuse 4 ist ferner eine Innenwand 20c ausgebildet, die eine Öffnung 22c aufweist, über welche der Überströmbereich 16 mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a fluidisch verbunden ist. Ein Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil 18c ist in dieser Öffnung 22c angeordnet und somit einerseits mit dem Überströmbereich 16 und andererseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a fluidisch verbunden. Die Öffnung 22c mündet vorliegend zunächst in den tankseitigen Fluidkanal bzw. Fluidbereich 30a, welcher seinerseits in den tankseitigen Entlüftungskanal 8a mündet.
In dem Gehäuse 4 ist ferner eine Innenwand 20d ausgebildet, die eine Öffnung 22d aufweist, über welche vorliegend der Überströmbereich 16 mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbunden ist. Ein Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil 18d ist in dieser Öffnung 22d angeordnet und somit einerseits mit dem Überströmbereich 16 und andererseits mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbunden. Die Öffnung 22d mündet vorliegend zunächst in den filterseitigen Fluidkanal bzw. Fluidbereich 30b, welcher seinerseits in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b mündet.
Bei der Ausführungsform gemäß 1B umfasst die Ventileinheit 2a ein weiteres und somit insgesamt vier Rückschlagventile. Hierzu ist in dem Gehäuse 4 ferner eine Innenwand 20b ausgebildet, die eine Öffnung 22b aufweist, über welche vorliegend der Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbunden ist. Ein Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b ist in dieser Öffnung 22b angeordnet und somit einerseits mit dem Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 und andererseits mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbunden. Die Öffnung 22b mündet vorliegend zunächst in einen filterseitigen Fluidkanal bzw. Fluidbereich 30b, welcher seinerseits in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b mündet.
Zum Öffnen und Schließen des Entlüftungskanals 8 umfasst das Hauptentlüftungsventil 10 ein Ventilelement, welches als Ventilmembran 24 und vorliegend kreisförmig ausgebildet ist. Die Ventilmembran 24 weist eine dem Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 zugewandte Druckseite 24a und eine dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b zugewandte Strömungsseite 24b auf. Die Strömungsseite 24b der Ventilmembran 24 verschließt in der Schließstellung den Entlüftungskanal 8 und gibt ihn in der Freigabestellung frei. Ein im Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10 angeordnetes Vorspannelement 26 übt eine Kraft auf die Druckseite 24a der Ventilmembran 24 aus. Das Hauptentlüftungsventil 10 umfasst als Ventilelement eine Ventilmembran 24, die vorliegend kreisförmig ausgebildet ist. In einem Randbereich weist die Ventilmembran 24 einen umlaufenden U-förmigen Abschnitt auf, der in einen ebenfalls kreisförmigen, von dem Gehäuse 4 der Ventileinheit 2a ausgebildeten U-förmigen Dichtsitz eingreift. Ein ringförmiger äußerer Teilbereich der Strömungsseite 24b grenzt an den tankseitigen Entlüftungskanal 8a an, ein innerer Teilbereich der Strömungsseite 24b grenzt an den filterseitigen Entlüftungskanal 8b an.
Nachfolgend soll die grundsätzliche Funktionsweise des Hauptentlüftungsventils 10 genauer erläutert werden. Bei einer Betankung des Kraftstofftanks wird mit Volumenströmen von größer 401/min gerechnet, wobei der Druck im Kraftstofftank gering gehalten werden muss, damit der einströmende Kraftstoff im Einfüllrohr nicht vorzeitig ansteigt und zum Abschalten der Zapfpistole führt. Dies wird vorliegend durch das als vorgesteuertes Membranventil ausgebildete Hauptentlüftungsventil 10 erreicht. Steigt der Druck im Kraftstofftank an, das heißt entsteht dort ein Überdruck im Vergleich zum Atmosphärendruck, strömt das Fluid (Gas) aus dem Kraftstofftank, gegebenenfalls über eine Entlüftungsleitung, über den Tankanschluss 6a in den Entlüftungskanal 8, genauer den tankseitigen Entlüftungskanal 8a. Das Ventilmembran 24 ist geschlossen, das heißt das Fluid kann nicht zum Filteranschluss 6b bzw. zum Aktivkohlefilter weiter strömen. Über die Öffnung 22a und das offene Tank-Druckraum-Rückschlagventil 18a strömt das Fluid in den Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10. Sofern ein Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b vorgesehen ist (1B), ist dieses währenddessen geschlossen, ebenso das Vorsteuerventil 12. Daher baut sich im Druckraum 14 ebenfalls ein Überdruck im Vergleich zum Atmosphärendruck auf. Die Ventilmembran 24 wird daher gegen eine Öffnung 28 des filterseitigen Hautentlüftungskanals 8b gedrückt, das Ventilelement ist somit in seiner Schließstellung und damit das Hauptentlüftungsventil 10 geschlossen. Es kann kein Fluid aus dem Kraftstofftank durch den Entlüftungskanal 8 zum Filteranschluss 6b und in den Aktivkohlefilter strömen.
Überdruck im Kraftstofftank kann auch bei geschlossenem Kraftstofftank entstehen, beispielsweise durch Erwärmung.
Damit Fluid aus dem Kraftstofftank durch den Entlüftungskanal 8 in den Aktivkohlefilter strömen und damit der Überdruck im Kraftstofftank abgebaut werden kann, muss das Hauptentlüftungsventil 10 geöffnet werden. Hierzu muss der Druck im Druckraum 14 und damit an der Druckseite 24a der Ventilmembran 24 soweit reduziert werden, dass sich die Ventilmembran 24 aufgrund des auf deren Strömungsseite 24b im Bereich des tankseitigen Entlüftungskanals 8a wirkenden Fluiddrucks von der Öffnung 28 des filterseitigen Entlüftungskanals 8b abhebt, das Ventilelement somit in seine Freigabestellung übergeht und dadurch das Hauptentlüftungsventil 10 öffnet und den Entlüftungskanal 8 freigibt. Diese Druckreduzierung im Druckraum 14 erfolgt durch Öffnen des Vorsteuerventils 12. Dadurch kann Fluid aus dem Druckraum 14 zu dem Aktivkohlefilter strömen. Da das Tank-Druckraum-Rückschlagventil 18a weiterhin geöffnet ist, strömt zwar weiterhin Fluid aus dem Kraftstofftank in den Druckraum 14, allerdings ist dieser nachströmende Volumenstrom des Fluids deutlich kleiner als der abströmende Volumenstrom durch das Vorsteuerventil 12, den Überströmbereich 16, das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil 18d, den filterseitigen Fluidkanal 30b und den filterseitigen Entlüftungskanal 8b zum Aktivkohlefilter hin, da der Strömungsdurchmesser der ersten Öffnung 22a mit dem Tank-Druckraum-Rückschlagventil 18a deutlich kleiner als der Strömungsdurchmesser des geöffneten Vorsteuerventils 12 ist, sich das Fluid im Überströmbereich 16 zunächst sammeln kann und von dort über das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil 18d in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b strömt. Um eine Begrenzung des Vorsteuerventils 12 durch das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil 18d, über welches das Fluid aus dem Überströmbereich 16 abgeführt wird, zu vermeiden, ist der Strömungsdurchmesser der vierten Öffnung 22d größer als der Strömungsdurchmesser der ersten Öffnung 22a. Somit wird der Druck im Druckraum 14 durch das Öffnen des Vorsteuerventils 12 reduziert, das Hauptentlüftungsventil 10 öffnet sich und der Entlüftungskanal 8 wird für den Fluidstrom vom Kraftstofftank zum Aktivkohlefilter und damit für den Druckabbau im Kraftstofftank freigegeben.
Das Fluid kann somit vom tankseitigen Entlüftungskanal 8a durch das Hauptentlüftungsventil 10 in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b strömen, was in 1A, 1B durch Pfeile mit durchgezogener Linie angedeutet ist.
Im Falle von Unterdruck im Kraftstofftank, der beispielsweise durch Abkühlung entstehen kann, kann der Druckausgleich ebenfalls kontrolliert über das Hauptentlüftungsventils 10 erfolgen. Sinkt der Druck im Kraftstofftank ab, das heißt entsteht dort ein Unterdruck im Vergleich zum Atmosphärendruck, strömt Fluid (Gas bzw. Luft) über den Aktivkohlefilter, gegebenenfalls eine Entlüftungsleitung, den Filteranschluss 6b in den Entlüftungskanal 8, genauer den filterseitigen Entlüftungskanal 8b. Die Ventilmembran 24 ist geschlossen, das heißt das Fluid kann nicht zum Kraftstofftank weiter strömen. Sofern ein Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b vorhanden ist (1B) strömt das Fluid über den filterseitigen Fluidkanal 30b, die zweite Öffnung 22b und das offene Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b in den Druckraum 14 des Hauptentlüftungsventils 10. Das Tank-Druckraum-Rückschlagventil 18a ist geschlossen, ebenso das Vorsteuerventil 12. Daher herrscht im Druckraum 14 im Wesentlichen Atmosphärendruck und damit ein höherer Druck als im tankseitigen Entlüftungskanal 8a und damit an dem Bereich der Strömungsseite 24b der Ventilmembran 24, der an den tankseitigen Entlüftungskanal 8a angrenzt. Die Ventilmembran 24 wird daher gegen die Öffnung 28 des filterseitigen Hautentlüftungskanals 8b gedrückt, das Ventilelement ist somit in seiner Schließstellung und damit das Hauptentlüftungsventil 10 geschlossen. Es kann kein Fluid vom Aktivkohlefilter durch den Entlüftungskanal 10 in den Kraftstofftank strömen. Das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil 18d verhindert einen Druckausgleich mit der Umgebung.
Ist kein Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b vorhanden (1A), strömt kein Fluid in den Druckraum 14, sodass innerhalb des Druckraumes 14 weiterhin ein zuvor eingeschlossenes Fluidvolumen und bestehende Druckverhältnisse erhalten bleiben.
Damit Fluid vom Aktivkohlefilter durch den Entlüftungskanal 10 in den Kraftstofftank strömen und damit der Unterdruck im Kraftstofftank abgebaut werden kann, muss das Hauptentlüftungsventil 10 geöffnet werden. Hierzu muss der Druck im Druckraum 14 und damit an der Druckseite 24a der Ventilmembran 24 soweit reduziert werden, dass sich die Ventilmembran 24 aufgrund des auf deren Strömungsseite 24b im Bereich des filterseitigen Entlüftungskanals 8b wirkenden Fluiddrucks (im Wesentlichen Atmosphärendruck) von der Öffnung 28 des filterseitigen Entlüftungskanals 8b abhebt, das Ventilelement somit in seine Freigabestellung übergeht und dadurch das Hauptentlüftungsventil 10 öffnet und den Entlüftungskanal 8 freigibt. Die Druckreduzierung im Druckraum 14 erfolgt wiederum durch Öffnen des Vorsteuerventils 12. Dadurch kann Fluid aus dem Druckraum über das Vorsteuerventil 12, den Überströmbereich 16 und das Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil 18c in den Kraftstofftank (in dem Unterdruck herrscht) strömen. Da das Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b - sofern vorhanden - weiterhin geöffnet ist, strömt zwar weiterhin Fluid vom Aktivkohlefilter in den Druckraum 14, allerdings ist dieser nachströmende Volumenstrom des Fluids deutlich kleiner als der abströmende Volumenstrom zum Kraftstofftank hin, da der Strömungsdurchmesser der Öffnung 22b mit dem Filter-Druckraum-Rückschlagventil 18b deutlich kleiner als der Strömungsdurchmesser des geöffneten Vorsteuerventils 12 ist. Um eine Begrenzung des Vorsteuerventils 12 durch das Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil 18c, über welches das Fluid aus dem Überströmbereich 16 abgeführt wird, zu vermeiden, ist der Strömungsdurchmesser der dritten Öffnung 22c größer als der Strömungsdurchmesser der zweiten Öffnung 22b. Somit wird der Druck im Druckraum 14 durch das Öffnen des Vorsteuerventils 12reduziert, das Hauptentlüftungsventil 10 öffnet sich und der Entlüftungskanal 8 wird für den Fluidstrom vom Aktivkohlefilter zum Kraftstofftank und damit für den Druckaufbau im Kraftstofftank freigegeben. Das Fluid kann somit vom filterseitigen Entlüftungskanal 8b durch das Hauptentlüftungsventil 10 in den tankseitigen Entlüftungskanal 8a strömen, was in 1A, 1B durch gestrichelte Pfeile angedeutet ist.
In den nachfolgend gezeigten Ausführungsformen sind Ventileinheiten mit jeweils vier Rückschlagventilen 18a bis 18d sowie einem Gehäuse umfassend einen Einfüllrohranschluss 6c und einen einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c gezeigt. Es versteht sich, dass jede der nachfolgend gezeigten Ausführungsformen auch mit nur drei Rückschlagventilen und/oder ohne Einfüllrohranschluss 6c bzw. einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c ausgebildet sein kann.
2 zeigt eine Ventileinheit 2b gemäß einer dritten Ausführungsform in schematischer Darstellung. In den 5 bis 9 ist lediglich beispielhaft die Ventileinheit 2b in einer konkreten Ausgestaltung dargestellt. Die vorstehend auch bei der Ventileinheit 2a (sowie den nachfolgend beschriebenen Ventileinheiten 2c, 2d) beschriebenen und mit Ventileinheit 2b übereinstimmenden Komponenten entsprechen somit den in den 5 bis 9 gezeigten. Nachfolgend werden daher lediglich Unterschiede gegenüber Ventileinheit 2a beschrieben, im Übrigen sei sowohl hinsichtlich Aufbau als auch Funktion auf die vorstehenden zu 1A, 1B gemachten Ausführungen verwiesen. Die Ventileinheit 2b umfasst ein Bypassventil 32, welches einerseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a und andererseits mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbunden ist. Das Bypassventil 32 ist vorliegend als Regelventil mit Aktuator, beispielsweise als SMA-Ventil ausgebildet und erlaubt eine genauere Regelung des Druckes im Kraftstofftank während des Fahrzeugbetriebs. Das Bypassventil 32 ist in einer Öffnung 34a einer den tankseitigen Entlüftungskanal 8a von dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b trennenden Innenwand 36a des Gehäuses 4 angeordnet.
Die Ventileinheit 2b umfasst ferner ein Rezirkulationsventil 38, welches einerseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a und andererseits mit dem Einfüllrohranschluss 6c oder dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c fluidisch verbunden ist. Das Rezirkulationsventil 38 ist vorliegend als Regelventil mit Aktuator, beispielsweise als EAP-Ventil ausgebildet und erlaubt eine exakte Regelung Rezirkulationsflusses während der Betankung. Das Rezirkulationsventil 38 ist in einer Öffnung 34b einer den tankseitigen Entlüftungskanal 8a von dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c trennenden Innenwand 36b des Gehäuses 4 angeordnet.
In der Innenwand 36a sind weitere Öffnungen 34c, 34d ausgebildet, in denen ein Überdruckschutzventil 40 sowie ein Unterdruckschutzventil 42 angeordnet sind und jeweils den Tankanschluss 6a bzw. den tankseitigen Entlüftungskanal 8a mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b fluidisch verbinden. Das Überdruckschutzventil 40 und das Unterdruckschutzventil 42 sind jeweils als mechanisches Ventil ausgebildet.
3 zeigt eine Ventileinheit 2c gemäß einer vierten Ausführungsform in einer schematischen Darstellung. Die Ventileinheit 2c umfasst ein Bypassventil 44, welches einerseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a und andererseits mit dem Filteranschluss 6b bzw. dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b sowie dem Einfüllrohranschluss 6c oder dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c fluidisch verbunden ist. Hierfür mündet das Bypassventil 44 zunächst in einen Sammelraum 46. In dem Sammelraum 46 ist ein Umschaltventil 48 angeordnet, welches je nach Ansteuerung einen Fluidstrom in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c erlaubt. Das Bypassventil 44 ist vorliegend als Regelventil mit Aktuator, beispielsweise als SMA-Ventil ausgebildet. Das Bypassventil 44 ist in einer Öffnung 50 einer den tankseitigen Entlüftungskanal 8a von dem Sammelraum 46 trennenden Innenwand 52 des Gehäuses 4 angeordnet, das Umschaltventil 48 sowohl in einer Öffnung 34a der Innenwand 36a als auch in einer Öffnung 34b der Innenwand 36b. Durch den Sammelraum 46 ergibt sich der Vorteil, dass nur das vorgeschaltete Bypassventil 44 über eine Regelcharakteristik verfügt und das Umschaltventil 48 als reines 3/2-Wegeventil fungiert. Damit muss nur das Bypassventil 44 Zwischenstellungen des Aktuators realisieren können. Im Übrigen sei sowohl hinsichtlich Aufbau als auch Funktion auf die vorstehenden zu 1 und 2 gemachten Ausführungen verwiesen.
4 zeigt eine Ventileinheit 2d gemäß einer fünften Ausführungsform in einer schematischen Darstellung. Die Ventileinheit 2d umfasst ein erstes Bypassventil 54a, welches einerseits mit dem Tankanschluss 6a bzw. dem tankseitigen Entlüftungskanal 8a und andererseits mit dem Sammelraum 46 fluidisch verbunden ist. Ein zweites Bypassventil 54b mündet von dem Sammelraum 46 in den filterseitigen Entlüftungskanal 8b. Ferner mündet ein Rezirkulationsventil 56 von dem Sammelraum 46 in den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c. Das Bypassventil 54a ist als Regelventil mit Aktuator, beispielsweise als SMA-Ventil ausgebildet. Das Bypassventil 54b sowie das Rezirkulationsventil 56 sind Auf/Zu-Ventile, die beispielsweise ebenfalls SMA-Aktuatoren haben können. Das erste Bypassventil 54a ist in einer Öffnung 50 einer den tankseitigen Entlüftungskanal 8a von dem Sammelraum 46 trennenden Innenwand 52 des Gehäuses 4 angeordnet, das zweite Bypassventil 54b ist in einer Öffnung 34a einer den Sammelraum 46 von dem filterseitigen Entlüftungskanal 8b trennenden Innenwand 36a des Gehäuses 4 angeordnet und das Rezirkulationsventil 56 ist in einer Öffnung 34b einer den Sammelraum 46 von dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal 8c trennenden Innenwand 36b des Gehäuses 4 angeordnet. Im Übrigen sei sowohl hinsichtlich Aufbau als auch Funktion auf die vorstehenden zu 1A, 1B, 2 und 3 gemachten Ausführungen verwiesen.
Bezugszeichenliste

2a, 2b, 2c, 2d: Ventileinheit
4: Gehäuse
4a: Zwischengehäuse
4b: Gehäusedeckel
4c: Gehäuseboden
6a: Tankanschluss
6b: Filteranschluss
6c: Einfüllrohranschluss
8: Entlüftungskanal
8a: tankseitiger Entlüftungskanal
8b: filterseitiger Entlüftungskanal
8c: einfüllrohrseitiger Entlüftungskanal
10: Hauptentlüftungsventil
12: Vorsteuerventil
14: Druckraum
16: Überströmbereich
18a: Tank-Druckraum-Rückschlagventil
18b: Filter-Druckraum-Rückschlagventil
18c: Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil
18d: Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil
20, 20a, 20b, 20c, 20d: Innenwand
22, 22a, 22b, 22c, 22d: Öffnung
24: Ventilmembran
24a: Druckseite
24b: Strömungsseite
26: Vorspannelement
28: Öffnung des Entlüftungskanals
30a: erster Fluidkanal
30b: zweiter Fluidkanal
32: Bypassventil
34a, 34b, 34c, 34d: Öffnung
36a, 36b: Innenwand
38: Rezirkulationsventil
40: Überdruckschutzventil
42: Unterdruckschutzventil
44: Bypassventil
46: Sammelraum
48: Umschaltventil
50: Öffnung
52: Innenwand
54a, 54b: Bypassventil
56: Rezirkulationsventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2010/0051116 A1 [0005]
WO 2019/081709 A1 [0006]

Claims

Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) für einen Kraftstofftank, a) umfassend ein Gehäuse (4), al) mit einem Tankanschluss (6a) zum Verbinden der Ventileinheit (2) mit dem Kraftstofftank und a2) mit einem Filteranschluss (6b) zum Verbinden der Ventileinheit (2) mit einem Aktivkohlefilter, b) umfassend einen Entlüftungskanal (8), wobei der Tankanschluss (6a) und der Filteranschluss (6b) über den Entlüftungskanal (8) fluidisch verbunden oder verbindbar sind, und wobei in dem Entlüftungskanal (8) ein Hauptentlüftungsventil (10) mit einem Ventilelement angeordnet ist, welches den Entlüftungskanal (8) in einer Schließstellung verschließt und in einer Freigabestellung freigibt, c) umfassend ein Vorsteuerventil (12) zum Öffnen des Hauptentlüftungsventils (10), wobei das Vorsteuerventil (12) einerseits mit einem Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (10) und andererseits mit einem Überströmbereich (16) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, wobei der Überströmbereich (16) den Tankanschluss (6a) oder einen tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und den Filteranschluss (6b) oder einen filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbindet oder fluidisch verbinden kann, d) umfassend wenigstens drei Rückschlagventile, wobei d1) ein Tank-Druckraum-Rückschlagventil (18a) einerseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und andererseits mit dem Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (10) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, d2) ein Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil (18c) einerseits mit dem Überströmbereich (16) und andererseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) fluidisch verbunden oder verbindbar ist, und d3) ein Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil (18d) einerseits mit dem Überströmbereich (16) und andererseits dem Filteranschluss (6b) oder dem filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach Anspruch 1, umfassend ein Druckraum-Filter-Rückschlagventil (18b), welches einerseits mit dem Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (10) und andererseits mit dem Filteranschluss (6b) oder dem filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei umfassend ein Gehäuse mit einem Einfüllrohranschluss (6c) zum Verbinden der Ventileinheit (2) mit einem Einfüllrohr des Kraftstofftanks.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilelement des Hauptentlüftungsventils (10) als Ventilmembran (24) ausgebildet ist, wobei - die Ventilmembran (24) eine dem Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (10) zugewandte Druckseite (24a) und eine dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a), dem Filteranschluss (6b) oder filterseitigen Entlüftungskanal (8b) zugewandte Strömungsseite (24b) aufweist, und wobei - die Strömungsseite (24b) der Ventilmembran (24) in der Schließstellung des Ventilelementes den Entlüftungskanal (8) verschließt und in der Freigabestellung des Ventilelementes den Entlüftungskanal (8) freigibt, und wobei - ein im Druckraum (14) des Hauptentlüftungsventils (12) angeordnetes Vorspannelement (26) eine Kraft auf die Druckseite (24a) der Ventilmembran (24) ausübt.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest ein Bypassventil (32, 44, 54a, 54b), welches einerseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und andererseits mit dem Filteranschluss (6b) oder dem filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, umfassend zumindest ein Rezirkulationsventil (38, 56), welches einerseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und andererseits mit dem Einfüllrohranschluss (6c) oder dem einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal (8c) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest ein Überdruckschutzventil (40), welches einerseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und andererseits mit dem Filteranschluss (6b) oder dem filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest Unterdruckschutzventil (42), welches einerseits mit dem Tankanschluss (6a) oder dem tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und andererseits mit dem Filteranschluss (6b) oder dem filterseitigen Entlüftungskanal (8b) fluidisch verbunden oder verbindbar ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und/oder den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) voneinander abgrenzen, und wobei das Vorsteuerventil (12), das Tank-Druckraum-Rückschlagventil (18a), das Überströmbereich-Tank-Rückschlagventil (18c) und/oder das Überströmbereich-Filter-Rückschlagventil (18d) jeweils in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (20, 20a, 20c) ausgebildeten Öffnung (22, 22a, 22c, 22d) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a) und/oder den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) voneinander abgrenzen, und wobei das Druckraum-Filter-Rückschlagventil (18b) in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (20b) ausgebildeten Öffnung (22b) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a), den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) und/oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal (8c) voneinander abgrenzen, und wobei das zumindest eine Bypassventil (32, 44, 54a, 54b) in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (36a, 36b, 52) ausgebildeten Öffnung (34a, 34b, 50) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a), den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) und/oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal (8c) voneinander abgrenzen, und wobei das zumindest eine Rezirkulationsventil (38, 56) in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (36b) ausgebildeten Öffnung (34b) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a), den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) und/oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal (8c) voneinander abgrenzen, und wobei das Überdruckschutzventil (40) in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (36a) ausgebildeten Öffnung (34c) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Gehäuse (4) eine Innenwand oder mehrere Innenwände (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 36a, 36b, 52) ausbildet, welche den Druckraum (14), den Überströmbereich (16), den tankseitigen Entlüftungskanal (8a), den filterseitigen Entlüftungskanal (8b) und/oder den einfüllrohrseitigen Entlüftungskanal (8c) voneinander abgrenzen, und wobei das Unterdruckschutzventil (42) in einer in der Innenwand oder den Innenwänden (36a) ausgebildeten Öffnung (34d) angeordnet ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorsteuerventil (12) ein SMA-Ventil oder ein EAP-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 5 bis 15, wobei das zumindest eine Bypassventil (32, 44, 54a, 54b) ein SMA-Ventil oder ein EAP-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der Ansprüche 6 bis 16, wobei das zumindest eine Rezirkulationsventil (38, 56) ein SMA-Ventil oder ein EAP-Ventil oder ein Magnetventil oder ein pneumatisches Ventil ist.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur kontrollierten und/oder gesteuerten und/oder geregelten Ausbringung oder Einbringung eines Fluids aus dem oder in den Kraftstofftank.
Ventileinheit (2a, 2b, 2c, 2d) nach Anspruch 18 zur kontrollierten und/oder gesteuerten und/oder geregelten Ausbringung oder Einbringung von Gas oder Luft oder mit Kohlenwasserstoffen angereicherte oder gesättigte Luft aus dem oder in den Kraftstofftank.