DE112008002896T5

DE112008002896T5 - Zapfhahnpositioniervorrichtung

Info

Publication number: DE112008002896T5
Application number: DE112008002896T
Authority: DE
Inventors: Robert P. Dexter Benjey
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-09-23
Also published as: WO2009056954A2; CN201333925Y; US7997307B2; JP2011500455A; CN101842257A; US20090107583A1; WO2009056954A3; KR20100093068A

Abstract

Vorrichtung zur Positionierung eines Zapfhahns, die aufweist:
eine längliche Einfüllrohranordnung;
eine ringförmige Dichtung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung funktionsmäßig angeschlossen ist und eine mittlere Öffnung definiert; wobei die Dichtung bemessen ist, um rings um den Zapfhahn abzudichten;
eine erste ringförmige Verengung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung vorgesehen ist und eine erste Öffnung definiert;
eine zweite ringförmige Verengung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung vorgesehen ist und eine zweite Öffnung definiert; und
wobei die erste und die zweite Öffnung bemessen sind, um eine seitliche Bewegung des Zapfhahns innerhalb der Einfüllrohranordnung hinreichend zu beschränken, um einen Dichtungskontakt der ringförmigen Dichtung rings um den Zapfhahn aufrechtzuerhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung eines Zapfhahns, beispielsweise eines Kraftstoffzapfhahns, innerhalb einer Einfüllrohranordnung.
HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Füllsysteme für einen Fluidspeicherbehälter, wie beispielsweise einen Kraftstofftank, sind manchmal konfiguriert, um gasförmige Dämpfe zurückzuhalten und um Flüssigkeitsüberläufe aufgrund einer Überfüllung zu vermeiden. Ein Rückhalten von Flüssigkeit und Dampf erfordert gewöhnlich den Einsatz einer oder mehrerer zuverlässiger und langlebiger Dichtungen.
Kraftstofffüllsysteme, wie beispielsweise an Fahrzeugen, enthalten gewöhnlich einen Kraftstofftank mit einem sich von diesem aus erstreckenden Einfüllrohr. In das Einfüllrohr wird ein Kraftstoffzapfhahn eingesteckt, und es wird Kraftstoff ausgegeben, um den Kraftstofftank wieder zu füllen. Eine Dichtungsanordnung zwischen dem Kraftstoffzapfhahn und dem Einfüllrohr kann als ein Teil eines Systems, um Dampf beim Auftanken zu kontrollieren, verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Vorrichtung zur Positionierung eines Zapfhahns enthält eine längliche Einfüllrohranordnung. Eine ringförmige Dichtung ist innerhalb der Einfüllrohranordnung wirkungsmäßig angeschlossen und definiert eine mittlere Öffnung. Die Dichtung ist bemessen, um rings um den Zapfhahn abzudichten. Innerhalb der Einfüllrohranordnung sind eine erste und eine zweite ringförmige Verengung vorgesehen. Die erste und die zweite ringförmige Verengung definieren eine erste und eine zweite Öffnung, die bemessen sind, um eine seitliche Bewegung des Zapfhahns innerhalb der Einfüllrohranordnung hineichend zu beschränken, um einen Dichtungskontakt der ringförmigen Dichtung rings um den Zapfhahn aufrechtzuerhalten.
Eine Kraftstoffzapfhahnzentriervorrichtung zur Aufrechterhaltung eines dichtenden Kontaktes einer ringförmigen Dichtung rings um einen Kraftstoffzapfhahn enthält eine Einfüllrohranordnung mit einer ersten und einer zweiten ringförmigen Verengung, die in Axialrichtung voneinander beabstandet innerhalb der Einfüllrohranordnung angeordnet sind. Die ringförmigen Verengungen sind konfiguriert, um eine seitliche Bewegung des Kraftstoffzapfhahns zu begrenzen, wenn der Zapfhahn durch die ringförmige Dichtung und die ringförmigen Verengungen hindurch eingesteckt wird, so dass die ringförmige Dichtung einen Dichtungskontakt mit dem Kraftstoffzapfhahn aufrechterhält (d. h. die ringförmige Dichtung bildet keine Lücke zu dem Kraftstoffzapfhahn).
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsformen zur Umsetzung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Kraftstoff zapfhahnpositioniervorrichtung in einer Querschnittsansicht;
2 zeigt in Form einer Querschnittsansicht eine schematisierte Darstellung der Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung nach 1 mit einem darin positionierten Kraftstoffzapfhahn, der mit Strichlinien veranschaulicht ist;
3 zeigt eine schematisierte Darstellung der Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung gemäß den 1 und 2 in einer Explosionsansicht; und
4 zeigt eine schematisierte Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung in einer Querschnittsansicht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, veranschaulicht 1 eine Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung 10. Die Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung 10 enthält eine längliche Einfüllrohranordnung 12 mit einem länglichen Einfüllstutzen 14 und einer Einfüllbecheranordnung 16. Der Einfüllstutzen 14 und die Einfüllbecheranordnung 16 sind an einer mittleren Achse 18 axial zueinander ausgerichtet. Die Einfüllbecheranordnung 16 enthält einen inneren Becherabschnitt 20 und einen äußeren Wandabschnitt 22. Der äußere Wandabschnitt 22 weist einen ringförmigen Anschlussflansch 24 auf, der bemessen ist, um über einen ringförmigen Flansch 26 des Einfüllstutzens 14 zu passen, um durch ein beliebiges bekanntes Mittel, wie beispielsweise durch Schweißen oder Klebstoffe, an diesem gesichert zu werden. In ähnlicher Weise ist der innere Becherabschnitt 20 durch Quetschen, Schweißen, Presspassung oder ein beliebiges sonstiges bekanntes Mittel an dem Außenwandabschnitt 22 gesichert, um einen Einlass 28 zu definieren. Ein Flansch 30 ist an dem Außenwandabschnitt 22 gesichert und, wie am besten in 3 veranschaulicht, enthält Befestigungsöffnungen 32, um eine Befestigung des Flansches 30 an ein Tragelement, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeugkarosserieblech, zu ermöglichen.
Der innere Becherabschnitt 20 verjüngt sich nach innen in Richtung auf die Mittelachse (d. h. radial nach innen) von dem Einlass 28 zu einer ersten starren ringförmigen Verengung 34, die auch als ein Vorsprung bezeichnet wird. Die erste starre ringförmige Verengung 34 definiert eine (in 3 teilweise sichtbare) erste Öffnung 36, die als ein Auslass des Becherabschnitts 20 dient.
Ein Halteelement 38 ist durch den Einfüllstutzen 14 sowie zwischen der Außenwand 22 und dem Becherabschnitt 20 der Becheranordnung 16 gehaltert. Ein O-Ring 40 dichtet das Halteelement 38 an dem Außenwandabschnitt 22 ab. Das Halteelement 38 bildet eine zweite starre ringförmige Verengung 42, die ebenfalls als ein Vorsprung bezeichnet wird und die eine zweite Öffnung 44 definiert (die am besten in 3 gezeigt ist). Das Halteelement 38 ist mit einem Umfangskanal 46 ausgebildet.
Zwischen dem inneren Becherabschnitt 20 und dem Halteelement 38 ist eine elastische ringförmige Dichtung 50 eingefügt. Die elastische ringförmige Dichtung 50 besteht aus einem Material, das eine gewisse Nachgiebigkeit oder Flexibilität aufweist, die der Dichtung 50 ermöglicht, einen Kontakt mit einem durch die Mittelöffnung 56 eingefügten Zapfhahn zu behalten, selbst wenn der Zapfhahn schief verläuft, wie dies nachstehend weiter erläutert ist. Ein derartiger beständiger Kontakt kann erwünscht sein, um Dampfemissionen beim Auftanken aus einem (nicht veranschaulichten) Kraftstofftank, in den ein Auslass 57 des Kraftfülleinfüllstutzens 14 gegebenenfalls gießt, zu begrenzen. Ein weiterer Abschnitt des Einfüllstutzens 14 oder ein gesondertes Rohr erstreckt sich von dem Einfüllstutzenauslass 57 zu dem Tank. Die elastische ringförmige Dichtung 50 enthält einen Halteabschnitt 52, der in dem Umfangskanal 46 untergebracht ist. Außerdem enthält die elastische ringförmige Dichtung 50 eine winkelige ringförmige Lippe 54, die sich radial nach innen erstreckt. Die Lippe 54 definiert eine mittlere Öffnung 56. Die erste, die zweite und die mittlere Öffnung 36, 44 bzw. 56 sind in Bezug auf die Mittelachse 18 axial ausgerichtet. Die zweite Verengung 42 ist von der Lippe 54 ausreichend axial beabstandet, um ein Durchbiegen der Dichtung 50 (z. B. ein Biegen radial nach außen) ohne einen Kontakt mit der zweiten Verengung 42 zu ermöglichen. In der Tat bildet das Halteelement 38 eine ringförmige Öffnung 60 benachbart zu der Dichtung 50, die einen Durchmesser 62 aufweist, der größer ist als ein Durchmesser 64 der elastischen Dichtung 50, wodurch der Lippe 54 ermöglicht wird, sich in die ringförmige Öffnung 60 hinein zu erstrecken. Zwischen der Lippe 54 und dem Halteelement 38 ist ein Hohlraum 66 definiert.
Die erste Öffnung 36, die mittlere Öffnung 56 und die zweite Öffnung 44 sind insofern zueinander ausgerichtet, als sie jeweils über der Achse 18 zentriert und entlang der Achse 18 axial im Abstand zueinander angeordnet sind. Die erste und die zweite Öffnung 36, 44 befinden sich auf unterschiedlichen Seiten der mittleren Öffnung 56.
Bezugnehmend auf 2 ist ein in Strichlinien veranschaulichter Kraftstoffzapfhahn 70 dargestellt, wie er in die Einfüllrohranordnung 12 eingesteckt ist. Ein Zapfhahnanschlag 72, der ausgebildet ist, um von dem inneren Becherabschnitt 20 nach innen vorzuragen, dient dazu, den Kraftstoffzapfhahn 70 in axialer Richtung zu positionieren. Wie in 2 veranschaulicht, kann der Kraftstoffzapfhahn 70 leicht schräg in Bezug auf die Mittelachse 18 eingeführt werden. Wenn sich der Kraftstoffzapfhahn 70 in dieser Stellung befindet, beschränkt jedoch die zweite Verengung 42 die seitliche Bewegung oder Position des Zapfhahns 70, so dass sich die Lippe 54 der Dichtung 50, wie veranschaulicht, verbiegt, während sie einen dichtenden Kontakt rings um den gesamten Umfang des Kraftstoffzapfhahns 70 ohne irgendeine Lücke zwischen der Lippe 54 und dem Zapfhahn 70 aufrechterhält. Der Hohlraum 66 ermöglicht der Dichtung 70, sich unter der ausgeübten Kraft des Zapfhahns 70 zu verbiegen, während sie einen Kontakt der Lippe 54 mit dem Halteelement 38 oder mit irgendwelchen sonstigen starren Komponenten verhindert, wodurch eine Abnutzung oder ein sonstiger unzulässiger Verschleiß der Dichtung 50 vermieden wird. Die erste Verengung 34 und die zweite Verengung 42 können als eine Kraftstoffzapfhahnzentriervorrichtung bezeichnet werden, da sie zusammenwirken, um den Zapfhahn 70 innerhalb eines vorbestimmten seitlichen (d. h. radialen) Bereiches rings um die Mittelachse 18 zu halten, wobei die Dichtung 50 speziell mit einer Elastizität und Nachgiebigkeit ausgelegt ist, die eine Dichtungsverbindung mit dem Zapfhahn 70 aufrechterhält, wenn der Zapfhahn 70 so durch die erste und die zweite Verengung 34, 42 so eingeengt wird.
Bezugnehmend auf 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung 110 veranschaulicht. Die Kraftstoffzapfhahnpositioniervorrichtung 110 enthält eine längliche Einfüllrohranordnung 112, die in einer ausschnittshaften Ansicht veranschaulicht ist. Eine erste starre Verengung 134, die in diesem Fall einen Vorsprung bildet, definiert eine erste Öffnung 136. Eine zweite starre Verengung oder ein Vorsprung 142 definiert eine zweite Öffnung 144, die um eine Mittelachse 118 herum mit der ersten Öffnung ausgerichtet ist. Eine elastische ringförmige Dichtung 150 ist zwischen der ersten und der zweiten Verengung 134, 142 eingespannt und definiert eine mittlere Öffnung 156. Die mittlere Öffnung 156 ist bemessen, um der Dichtung 150 zu ermöglichen, rings um den Umfang eines Kraftstoffzapfhahns 170 abzudichten. Die Verengungen 134, 142 wirken gemeinsam, um durch Verhinderung einer zu großen Neigung des Zapfhahns 170 in Bezug auf die Achse 118 als eine Kraftstoffzapfhahnzentriervorrichtung zu dienen, wodurch sie sicherstellen, dass die elastische ringförmige Dichtung 150 ohne eine Spaltbildung mit dem Zapfhahn 170 dichtend verbunden bleibt. Wie in 4 veranschaulicht, behindert die erste Verengung 134 eine weitere seitliche Bewegung des Zapfhahns 170 nach links, während die zweite Verengung 142 eine seitliche Bewegung des Zapfhahns 170 nach rechts behindert. Die linke Seite der Dichtung 150, wie veranschaulicht, wird aufgrund der Kraft des Zapfhahns 170 radial nach außen verbogen. Ein Becherabschnitt 120 der Einfüllrohranordnung 112 definiert einen ringförmigen Hohlraum 166 rings um die Dichtung 150, der derart bemessen ist, dass die verbogene Lippe 154 mit dem Becherabschnitt 120 oder irgendwelchen sonstigen steifen Komponenten nicht in Kontakt gelangt, wodurch die Unversehrtheit der Dichtung 150 geschützt wird.
Es sollte verstanden werden, dass sich die ringförmige Dichtung in dem Umfang der Erfindung nicht zwischen der ersten und der zweiten Verengung befinden muss. Es können beliebige zwei Verengungen, die ausreichend axial voneinander beabstandet sind, um ein Kippen eines Zapfhahns zu beschränken, eine Spaltbildung einer ringförmigen Dichtung rings um den Zapfhahn verhindern. Außerdem brauchen die Verengungen nicht Vorsprünge zu sein, und sie können sogar in einem axialen Abstand zueinander an einer gemeinsamen rohrförmigen Komponente integral ausgebildet sein.
Weitere Merkmale der Einfüllrohranordnung 12 gemäß den 1–3 enthalten ein Dampfrückführrohr 73 mit einem Dünnfilmsperrventil 75, das durch Schlitze 74 (von denen einer veranschaulicht ist) in dem Halteelement 38 getragen ist. Das Rückführrohr 73 ermöglicht Luft und Kraftstoffdampf innerhalb des (nicht veranschaulichten) Tanks, von dem Tank nach oben entlang des Rohrs 73 zu strömen, um das Ventil 75 zu öffnen. Ein Sitzventil 76 wird von dem Halteelement 38 gehalten. Das Sitzventil 76 ist durch eine Feder 78 (siehe 3) in Schließstellung vorgespannt, öffnet jedoch, wenn in dem Einfüllstutzen 14 ein übermäßiger Dampfdruck vorliegt und/oder wenn der Einfüllstutzen 14 mit Kraftstoff überfüllt wird, wodurch es gegebenenfalls als eine zusätzliche Sicherung für andere Dampfauftanksystemventile (nicht veranschaulicht) oder für ein Kraftstoffzapfhahnabschaltventil dient.
Während die besten Ausführungsformen der Erfindung in Einzelheiten beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, zahlreiche alternative Gestaltungen und Ausführungsformen zur Umsetzung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
Zusammenfassung:
Eine Vorrichtung zur Positionierung eines Zapfhahns enthält eine längliche Einfüllrohranordnung. Eine ringförmige Dichtung ist innerhalb der Einfüllrohranordnung funktionsmäßig angeschlossen und definiert eine mittlere Öffnung. Die ringförmige Dichtung ist bemessen, um rings um den Zapfhahn abzudichten. Innerhalb der Einfüllrohranordnung sind eine erste und eine zweite ringförmige Verengung vorgesehen. Die erste und die zweite ringförmige Verengung definieren eine erste und eine zweite Öffnung, die bemessen sind, um eine seitliche Bewegung des Zapfhahns innerhalb der Einfüllrohranordnung ausreichend zu beschränken, um einen abdichtenden Kontakt der ringförmigen Dichtung rings um den Zapfhahn aufrechtzuerhalten.

Claims

Vorrichtung zur Positionierung eines Zapfhahns, die aufweist: eine längliche Einfüllrohranordnung; eine ringförmige Dichtung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung funktionsmäßig angeschlossen ist und eine mittlere Öffnung definiert; wobei die Dichtung bemessen ist, um rings um den Zapfhahn abzudichten; eine erste ringförmige Verengung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung vorgesehen ist und eine erste Öffnung definiert; eine zweite ringförmige Verengung, die innerhalb der Einfüllrohranordnung vorgesehen ist und eine zweite Öffnung definiert; und wobei die erste und die zweite Öffnung bemessen sind, um eine seitliche Bewegung des Zapfhahns innerhalb der Einfüllrohranordnung hinreichend zu beschränken, um einen Dichtungskontakt der ringförmigen Dichtung rings um den Zapfhahn aufrechtzuerhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste ringförmige Verengung zwischen einem Einlass der Einfüllrohranordnung und der ringförmigen Dichtung positioniert ist; und wobei die ringförmige Dichtung zwischen der ersten und der zweiten ringförmigen Verengung positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ringförmige Dichtung eine winkelige Lippe aufweist, die sich radial nach innen erstreckt; und wobei die zweite ringförmige Verengung von der ringförmigen Dichtung ausreichend beabstandet ist, um einen Kontakt der Lippe mit der zweiten ringförmigen Verengung zu verhindern, wenn sich die Dichtung verbiegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die ringförmige Dichtung mit einer winkeligen Lippe ausgebildet ist, die sich radial nach innen erstreckt; wobei die zweite ringförmige Verengung an einem Halteelement ausgebildet ist; wobei das Halteelement einen Umfangskanal radial außen von der zweiten ringförmigen Verengung definiert; wobei die ringförmige Dichtung einen Halteabschnitt radial außen von der Lippe aufweist; und wobei der Halteabschnitt in den Kanal eingefügt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Halteabschnitt eine Öffnung definiert, in die sich die winkelige Lippe hinein erstreckt; und wobei die Öffnung ausreichend größer als die winkelige Lippe bemessen ist, um dazwischen einen Hohlraum zu definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste ringförmige Verengung radial außerhalb der winkeligen Lippe mit der Dichtung in Kontakt steht, um die Dichtung zwischen der ersten ringförmigen Verengung und der zweiten ringförmigen Verengung aufzunehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die ferner aufweist: einen Zapfhahnanschlag, der sich innerhalb der Einfüllrohranordnung nach innen erstreckt und positioniert ist, um den Zapfhahn zu behindern, um seine axiale Bewegung zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung mit der mittleren Öffnung ausgerichtet ist; und wobei die zweite Öffnung mit der ersten und der mittleren Öffnung ausgerichtet ist.
Vorrichtung zur Positionierung eines Kraftstoffzapfhahns, die aufweist: einen länglichen Kraftstoffeinfüllstutzen; eine Becheranordnung, die mit dem Kraftstoffeinfüllstutzen ausgerichtet ist und einen Einlass sowie einen ersten Vorsprung aufweist, der sich radial nach innen erstreckt und einen Auslass definiert; wobei sich die Becheranordnung von dem Einlass zu dem Auslass radial nach innen verjüngt; ein Haltelement, das zwischen dem Kraftstoffeinfüllstutzen und der Becheranordnung gehaltert ist, den ersten Vorsprung radial umgibt und einen zweiten Vorsprung aufweist, der sich radial nach innen erstreckt und von dem ersten Vorsprung axial beabstandet ist; eine ringförmige Dichtung, die von dem Halteelement zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung gehalten ist und eine mittlere Öffnung definiert, die derart bemessen ist, dass die Dichtung rings um einen darin eingeführten Kraftstoffzapfhahn abdichtet; und wobei der erste und der zweite Vorsprung bemessen sind, um eine seitliche Bewegung des Kraftstoffzapfhahns ausreichend zu beschränken, wenn der Kraftstoffzapfhahn durch die mittlere Öffnung eingeführt wird, um einen dichtenden Kontakt der ringförmigen Dichtung rings um den Kraftstoffzapfhahn aufrechtzuerhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die ringförmige Dichtung unter einem Winkel radial nach innen verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die ringförmige Dichtung von dem zweiten Vorsprung ausreichend beabstandet ist, um ein Verbiegen der ringförmigen Dichtung zu ermöglichen, ohne dass diese mit dem zweiten Vorsprung in Kontakt gelangt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Halteelement eine ringförmige Öffnung definiert, die sich benachbart zu der ringförmigen Dichtung befindet und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als ein Durchmesser der mittleren Öffnung, um ein Verbiegen der ringförmigen Dichtung ohne einen Kontakt mit dem Halteelement zu ermöglichen.
Kraftstoffzapfhahnzentriervorrichtung zur Aufrechterhaltung eines Dichtungskontaktes einer ringförmigen Dichtung rings um einen Kraftstoffzapfhahn, die aufweist: eine Einfüllrohranordnung, die eine erste und eine zweite ringförmige Verengung aufweist, die axial voneinander beabstandet innerhalb der Einfüllrohranordnung angeordnet und konfiguriert sind, um eine Radialbewegung des Kraftstoffzapfhahns zu begrenzen, wenn der Zapfhahn durch die ringförmige Dichtung und die ringförmigen Verengungen hindurch eingeführt ist, so dass die ringförmige Dichtung keine Lücke zu dem Kraftstoffzapfhahn bildet.
Kraftstoffzapfhahnzentriervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die erste und die zweite ringförmige Verengung im Abstand zueinander auf gegenüberliegenden Seiten der ringförmigen Dichtung angeordnet sind.