DE112016002308T5

DE112016002308T5 - Kraftstofftanksicherheitsventil

Info

Publication number: DE112016002308T5
Application number: DE112016002308.1T
Authority: DE
Inventors: Steven Lee Ambrose; Jeffrey Bernard Smith; Raymond Bruce McLauchlan
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2018-03-08
Also published as: US20200290454A1; CN107750209A; US10688864B2; US11007868B2; US20180105034A1; KR20180010312A; WO2016205796A1

Abstract

Ein Kraftstofftanksystem, das gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, weist einen Kraftstofftank, einen Ablassbehälter und eine Ventilbaugruppe auf. Die Ventilbaugruppe kann fluidtechnisch zwischen den Kraftstofftank und den Ablassbehälter gekoppelt sein. Die Ventilbaugruppe kann ein Hauptventil und ein Sicherheitsrückschlagventil aufweisen. Das Hauptventil kann einen mit einem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Hauptventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Hauptventilanschluss aufweisen. Das Sicherheitsrückschlagventil kann so gestaltet sein, dass es sich bei einem Druckabfall am Kraftstofftankauslass, der einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegt. Das Sicherheitsrückschlagventil kann einen mit dem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Sicherheitsrückschlagventilanschluss und einen mit dem Spülbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Sicherheitsrückschlagventilanschluss aufweisen.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Rechte an der am 19. Juni 2015 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 621182,164 und der am 10. Juli 2015 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 62/191,303. Die Offenbarungen der oben genannten Anmeldungen werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Kraftstofftanks an Personenfahrzeugen und genauer eine Kraftstofftankventilgestaltung mit einem Hauptventil und einem Sicherheitsventil.
HINTERGRUND
Systeme zur Begrenzung von Kraftstoffdampfemissionen werden immer komplexer, zum großen Teil aus dem Grund, dass Umwelt- und Sicherheitsauflagen, die für die Hersteller von benzinbetriebenen Fahrzeugen gelten, eingehalten werden müssen. Einhergehend mit der daraus folgenden Komplexität des Gesamtsystems hat auch die Komplexität einzelner Komponenten innerhalb des Systems zugenommen. Bestimmte Regulierungen, welche die Industrie der benzinbetriebenen Fahrzeuge betreffen, verlangen, dass eine Kraftstoffdampfemission aus einem Lüftungssystem eines Kraftstofftanks während Zeiten, in denen ein Motor in Betrieb ist, gespeichert wird. Damit das System zum Begrenzen von Dampfemissionen als Ganzes weiterhin seinen Zweck erfüllt, ist während des Betriebs des Fahrzeugs ein periodisches Ablassen gespeicherter Kohlenwasserstoffdämpfe notwendig.
Die hierin angegebene Beschreibung des technischen Hintergrunds dient dem Zweck der Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeiten der hierin genannte Erfinder, soweit sie in diesem Abschnitt über den technischen Hintergrund beschrieben werden, sind ebenso wie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung nicht anderweitig als Stand der Technik gelten können, weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
KURZFASSUNG
Ein Kraftstofftanksystem, das gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, weist einen Kraftstofftank, einen Ablassbehälter und eine Ventilbaugruppe auf. Der Kraftstofftank weist einen Kraftstofftankauslass auf. Die Ventilbaugruppe kann fluidtechnisch zwischen den Kraftstofftank und den Ablassbehälter gekoppelt sein. Die Ventilbaugruppe kann ein Hauptventil und ein Sicherheitsrückschlagventil aufweisen. Das Hauptventil kann so gestaltet sein, dass es sich von einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt. Das Hauptventil kann einen mit dem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Hauptventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Hauptventilanschluss aufweisen. Das Sicherheitsrückschlagventil kann so gestaltet sein, dass es sich bei einem Druckabfall am Kraftstofftankauslass, der einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegt. Das Sicherheitsrückschlagventil kann einen mit dem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Sicherheitsrückschlagventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Sicherheitsrückschlagventilanschluss aufweisen.
Gemäß zusätzlichen Merkmalen umfassen der zweite Hauptventilanschluss und der zweite Sicherheitsventilanschluss gemeinsam einen Ventilbaugruppenauslass, der mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelt ist. Das Sicherheitsrückschlagventil kann ferner einen Rückschlagventilkörper, eine Rückschlagkugelbaugruppe und ein Rückschlagventilvorspannelement aufweisen. Der Rückschlagventilkörper kann den ersten Rückschlagventilanschluss, den zweiten Rückschlagventilanschluss und einen Rückschlagventilsitz aufweisen. Das Rückschlagventilvorspannelement kann die Rückschlagkugelbaugruppe normalerweise vom Rückschlagventilsitz wegdrängen. Wenn ein vorgegebener Schwellendruck in den ersten Sicherheitsventilanschluss eingegeben wird, wird die Rückschlagkugelbaugruppe gegen die Vorspannung durch das Rückschlagventilvorspannelement zum Rückschlagventilsitz gedrängt. Die Rückschlagkugelbaugruppe kann eine erste Rückschlagkugel und eine zweite Rückschlagkugel umfassen. Die erste und die zweite Rückschlagkugel können aus (i) Kunststoff oder (ii) aus synthetischem Gummi und Fluorpolymer gebildet sein.
Gemäß anderen Merkmalen kann das Hauptventil so gestaltet sein, dass es sich während eines zweistufigen Betriebs aus einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt. Das Hauptventil umfasst ferner eine Magnetspule, einen Anker und einen Ventilkegel. Der Anker kann der Magnetspule zugeordnet sein und so gestaltet sein, dass sie angeregt und der Anker in einer Richtung entlang seiner Längsachse verschoben wird. Der Ventilkegel kann eine Öffnung aufweisen. Der Ventilkegel kann an einem distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten werden. Der Ventilkegel kann durch einen Haltering am distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten werden. Ein Ringraum kann zwischen dem distalen Endabschnitt des Ankers und der Öffnung definiert sein. Der Druck kann während einer ersten Stufe des zweistufigen Betriebs durch die Öffnung entweichen. Ein erster O-Ring kann zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilkörper auf einem Ventilsitz des zweiten Hauptventilkörpers positioniert sein. Der Ventilkegel kann so gestaltet sein, dass er aufgrund eines Drucks im Kraftstofftank gegen den ersten O-Ring und den Ventilsitz niedergehalten wird.
Gemäß anderen Merkmalen kann ein zweiter O-Ring um das distale Ende des Ankers herum angeordnet sein und so gestaltet sein, dass er sich selektiv gegen den Ventilkegel bewegt und den Ringraum schließt, wenn die Magnetspule abgeregt wird. Der zweite O-Ring kann so gestaltet sein, dass er sich vom Ventilkegel wegbewegt, wenn die Magnetspule während der ersten Stufe des zweistufigen Betriebs angeregt wird. Der Anker kann den Ventilkegel während einer zweiten Stufe des zweistufigen Betriebs vom Sitz wegziehen, wenn während der ersten Stufe ein Schwellenwert für den Umfang des Druckabfalls durch den Ringraum erreicht worden ist.
Ein Kraftstofftanksystem, das gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut ist, kann einen Kraftstofftank, einen Ablassbehälter und eine Ventilbaugruppe aufweisen. Der Kraftstofftank kann einen Kraftstofftankauslass aufweisen. Die Ventilbaugruppe kann fluidtechnisch zwischen den Kraftstofftank und den Ablassbehälter gekoppelt sein. Die Ventilbaugruppe kann ein Hauptventil und ein Sicherheitsrückschlagventil aufweisen. Das Hauptventil kann so gestaltet sein, dass es sich während eines zweistufigen Betriebs von einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt. Das Hauptventil kann einen mit einem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Hauptventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Hauptventilanschluss aufweisen. Das Sicherheitsrückschlagventil kann so gestaltet sein, dass es sich bei einem Druckabfall am Kraftstofftankauslass, der einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegt. Das Sicherheitsrückschlagventil kann einen ersten Sicherheitsrückschlagventilanschluss, einen zweiten Sicherheitsrückschlagventilanschluss, eine Rückschlagkugelbaugruppe und ein Rückschlagventilvorspannelement aufweisen. Der erste Sicherheitsrückschlagventilanschluss kann fluidtechnisch mit dem Auslass des Kraftstofftanks gekoppelt sein. Der zweite Sicherheitsrückschlagventilanschluss kann fluidtechnisch mit dem Ablassbehälter gekoppelt sein. Das Rückschlagventilvorspannelement kann die Rückschlagkugelbaugruppe normalerweise vom Rückschlagventilsitz wegdrängen.
Gemäß anderen Merkmalen kann die Rückschlagkugelbaugruppe gegen die Vorspannung durch das Rückschlagventilvorspannelement zum Rückschlagventilsitz gedrängt werden, wenn ein vorgegebener Schwellendruck in den ersten Sicherheitsventilanschluss eingegeben wird. Die Rückschlagkugelbaugruppe kann eine erste Rückschlagkugel und eine zweite Rückschlagkugel aufweisen. Die erste und die zweite Rückschlagkugel können aus (i) Kunststoff oder (ii) aus synthetischem Gummi und Fluorpolymer gebildet sein.
Das Hauptventil umfasst ferner eine Magnetspule, einen Anker und einen Ventilkegel. Der Anker kann der Magnetspule zugeordnet sein und so gestaltet sein, dass sie angeregt und der Anker in einer Richtung entlang seiner Längsachse verschoben wird. Der Ventilkegel kann eine Öffnung aufweisen. Der Ventilkegel kann an einem distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten werden. Der Ventilkegel kann durch einen Haltering am distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten werden. Ein Ringraum kann zwischen dem distalen Endabschnitt des Ankers und der Öffnung definiert sein. Der Druck kann während einer ersten Stufe des zweistufigen Betriebs durch die Öffnung entweichen. Ein erster O-Ring kann zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilkörper auf einem Ventilsitz des zweiten Hauptventilkörpers positioniert sein. Der Ventilkegel kann so gestaltet sein, dass er aufgrund eines Drucks im Kraftstofftank gegen den ersten O-Ring und den Ventilsitz niedergehalten wird.
Gemäß anderen Merkmalen kann ein zweiter O-Ring um das distale Ende des Ankers herum angeordnet sein und so gestaltet sein, dass er sich selektiv gegen den Ventilkegel bewegt und den Ringraum schließt, wenn die Magnetspule abgeregt wird. Der zweite O-Ring kann so gestaltet sein, dass er sich vom Ventilkegel wegbewegt, wenn die Magnetspule während der ersten Stufe des zweistufigen Betriebs angeregt wird. Der Anker kann den Ventilkegel während einer zweiten Stufe des zweistufigen Betriebs vom Sitz wegziehen, wenn während der ersten Stufe ein Schwellenwert für den Umfang des Druckabfalls durch den Ringraum erreicht worden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen deutlicher verständlich werden:
1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftstofftanksystems mit einem System zum Begrenzen von Verdunstungsemissionen, das eine Ventilbaugruppe aufweist, die ein Hauptventil und ein Sicherheitsrückschlagventil aufweist, die gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung aufgebaut sind;
2 ist eine Nahansicht des Hauptventils von 1 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung und zeigt eine Öffnung einer ersten Stufe und eine Öffnung einer zweiten Stufe;
3 ist eine Schnittansicht des Sicherheitsrückschlagventils von 1 und zeigt eine normalerweise offene Stellung gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine Schnittansicht des Sicherheitsrückschlagventils von 1 und zeigt eine geschlossene Stellung; und
5 ist eine grafische Darstellung einer Strömungsrate und eines Drucks, die am Sicherheitsrückschlagventil gemäß einer Gestaltung der vorliegenden Offenbarung herrschen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Zunächst wird auf 1–5 Bezug genommen, wo ein Kraftstofftanksystem gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung gezeigt ist, das allgemein mit der Bezugszahl 10 gekennzeichnet ist. Das Kraftstofftanksystem 10 kann allgemein einen Kraftstofftank 12 aufweisen, der als Vorratsbehälter zum Fassen von Kraftstoff gestaltet ist, welcher über ein Kraftstoffzuführsystem, das eine Kraftstoffpumpe (nicht eigens dargestellt) aufweist, zu einem Verbrennungsmotor geliefert werden soll. Eine Steuereinrichtung 14 kann so gestaltet sein, dass es den Betrieb des Motors und seines Kraftstoffzuführsystems reguliert. Der Kraftstofftank 12 ist betriebsmäßig mit einem System 20 zum Begrenzen von Verdunstungsemissionen verbunden, das einen Ablassbehälter 22 aufweist, der dafür ausgelegt ist, Kraftstoffdampf, der vom Kraftstofftank 12 emittiert wird, zu sammeln und den Kraftstoffdampf anschließend an den Motor abzugeben. Die Steuereinrichtung 14 kann auch so gestaltet sein, dass sie den Betrieb des Systems 20 zum Begrenzen von Verdunstungsemissionen regelt, um den emittierten Kraftstoffdampf erneut einzufangen und zurückzuführen. Das Kraftstofftanksystem 10 kann in herkömmliche Kraftstofftanks und in Kraftstofftanks integriert sein, die für die Verwendung in Hybrid-Elektroautos gestaltet sind.
Das System 20 zum Begrenzen von Verdunstungsemissionen weist eine Ventilbaugruppe 30 auf. Die Steuereinrichtung 14 kann dafür ausgelegt sein, den Betrieb einer Ventilbaugruppe 30 zu regulieren, um das Ventil selektiv zu öffnen und zu schließen, um eine Überdruck- und Unterdruckentlastung für den Kraftstofftank 12 bereitzustellen. Die Ventilbaugruppe 30 kann so gestaltet sein, dass sie einen Kraftstoffdampfstrom zwischen dem Kraftstofftank 12 und dem Ablassbehälter 22 steuert. Die Ventilbaugruppe 30 weist ein Hauptventil 40 und ein Sicherheitsrückschlagventil 42 auf. Obwohl das Hauptventil 40 und das Sicherheitsrückschlagventil 42 in 1 als eigenständige Komponenten gezeigt sind, können sie in einer einzigen Ventilbaugruppe bereitgestellt werden. Das Hauptventil 40 wird während eines Auftankens betätigt. Das Sicherheitsrückschlagventil 42 ist einbezogen, um einen Entlüftungsstrom zu beherrschen. Das Sicherheitsrückschlagventil 42 ist normalerweise offen und so gestaltet, dass zurückschlägt oder sich schließt, wenn ein Durchsatz oder ein Druckabfall einen Schwellenwert überschreitet.
Das Hauptventil 40 weist allgemein einen Ventilkörper 50 auf mit einem ersten Anschluss 52, der fluidtechnisch mit einem Kraftstofftankauslass 53 des Kraftstofftanks 12 gekoppelt ist, und mit einem zweiten Anschluss 54, der fluidtechnisch mit einem Ventilbaugruppenauslass 55 der Ventilbaugruppe 30 gekoppelt ist. Der Ventilbaugruppenauslass 55 kann fluidtechnisch mit dem Behälter 22 und in manchen Beispielen mit einem Einfüllstutzen des Kraftstofftanks 12 gekoppelt sein. Das Hauptventil 40 weist ferner eine Magnetspule 56 auf, die angeregt werden kann, um einen Anker 60 in einer Richtung zu verschieben, die allgemein entlang seiner Längsachse verläuft. Ein Ventilkegel 64 wird durch einen Haltering 68 an einem distalen Endabschnitt 66 des Ankers 60 festgehalten. Genauer erstreckt sich das distale Ende 66 des Ankers 60 durch eine Öffnung 70 hindurch, die durch den Ventilkegel 64 hindurch definiert ist. Zwischen dem distalen Ende 66 des Ankers 60 und dem Ventilkegel 64 existiert ein Spiel. Ein Ringraum 72 ist zwischen dem distalen Endabschnitt 66 des Ankers 60 und der Öffnung 70 des Ventilkegels 64 definiert. Ein O-Ring 74 ist zwischen dem Ventilkegel 64 und dem Ventilkörper 50 auf einem Ventilsitz 76 am zweiten Anschluss 52 positioniert. Der Ventilkegel 64 wird durch einen Druck im Kraftstofftank 12 auf dem Ventilsitz 76 niedergehalten.
Wie hierin beschrieben wird, ist das Hauptventil 40 so gestaltet, dass es sich in zwei Stufen öffnet. Wenn das Hauptventil 40 abgeregt wird, wird der Anker 60 nach unten (zum zweiten Anschluss 54) geschoben. Ein Anker-O-Ring 77 steht mit dem Ventilkegel 64 in Berührung und schließt den Ringraum 72. Da der Ringraum 72 abgedichtet ist und der Sitz 76 abgedichtet ist, kommt es zu keinem Lecken durch den zweiten Anschluss 54. Wenn ein Auftankereignis stattfindet, wird das Hauptventil 40 angeregt. Der Ventilkegel 64 wird wegen des Drucks, der im Kraftstofftank 12 herrscht, weiterhin gegen den O-Ring 74 am Sitz 76 niedergehalten. Wenn das Hauptventil 40 angeregt wird, wird der Anker 60 nach oben (weg von der zweiten Öffnung 54) gezogen, was bewirkt, dass sich der Anker-O-Ring 77 vom Ventilkegel 64 wegbewegt, wodurch Dampf langsam durch den Ringraum 72 entweichen (oder abgelassen werden) kann. In einem Beispiel sind Rillen am distalen Endabschnitt 66 des Ankers 60 definiert, wodurch das Ablassen von Druck weiter erleichtert wird. Druck stromaufwärts vom Hauptventil 40 wird langsam gesenkt. Wenn der Druck (stromaufwärts vom Hauptventil 40) auf eine vorgegebene Höhe sinkt, wird zugelassen, dass der Anker 60 weiter hochgezogen wird, wodurch der Ventilkegel 64 vom Sitz 76 abgehoben wird (zweite Stufe). Wiederum ermöglicht der Haltering 68 dem Anker 60, den Ventilkegels 64 vom Sitz 76 abzuheben.
Infolgedessen bietet das Hauptventil 40 ein Zweistufenöffnungsmerkmal. Eine erste Stufe ist gegeben, wenn ein Strom durch eine Öffnung S1 der ersten Stufe am Ringraum 72 durchgelassen wird. Eine zweite Stufe ist gegeben, wenn ein Strom durch eine Öffnung 52 der zweiten Stufe durchgelassen wird, wenn der Ventilkegel 64 vom Sitz abgehoben wird. Eine rasche Druckentlastung ist zwischen dem Kraftstofftank 12 und dem nachgelagerten Behälter 22 möglich. Nur als Beispiel ist der Ringraum 72 in der Lage, etwa 100 Liter bei 35 kPa in etwa 1 Minute von Druck zu entlasten. Der Ventilkegel 64 hebt sich bei etwa 13 kPa vom Sitz 74. Danach schließt der Kraftstofftank die Druckentlastung rasch ab.
Das Sicherheitsrückschlagventil 42 weist einen Rückschlagventilkörper 78 auf. Das Sicherheitsrückschlagventil 42 weist einen ersten Anschluss 80 und einen zweiten Anschluss 82 auf. Der Kraftstofftankauslass 53 kann den ersten Anschluss 52 des Hauptventils 40 und den ersten Anschluss 80 des Sicherheitsrückschlagventils 42 gemeinsam umfassen. Der Ventilbaugruppenauslass 55 kann den zweiten Anschluss 54 des Hauptventils 40 und den zweiten Anschluss 82 des Sicherheitsrückschlagventils 42 gemeinsam umfassen.
In dem dargestellten Beispiel ist der erste Anschluss 80 durch einen stromaufwärts liegenden Zapfen 84 hindurch bereitgestellt, und der zweite Anschluss 82 ist durch einen stromabwärts liegenden Stecker 86 hindurch bereitgestellt. Der Rückschlagventilkörper 78 weist einen Rückschlagventilsitz 94 auf. Ein Rückschlagventilvorspannelement 96 drängt eine Rückschlagkugelbaugruppe 98, die eine erste und eine zweite Rückschlagkugel 100, 102 aufweist, in einer normalerweise offenen Position (3) weg vom Sitz 94. In der normalerweise offenen Position wird ein Dampfstrom zwischen der Rückschlagkugel 100 und dem Ventilsitz 94 durchgelassen. Wenn ein vorgegebener Schwellendruck in den ersten Anschluss 80 eingebracht wird, wird die Rückschlagkugelbaugruppe 98 gegen die Vorspannung durch das Vorspannelement 96 zum Sitz 94 hingedrängt, und die erste Rückschlagkugel 100 kommt mit dem Sitz 94 in Dichtungseingriff (4). Das Sicherheitsrückschlagventil 42 stellt ein mechanisch betätigtes Ventil bereit. Das Sicherheitsrückschlagventil 42 schließt sich, wenn der Unterschied zwischen dem Druck im Kraftstofftank 12 und dem Druck des Entlüftungssystems außerhalb des Kraftstofftanks 12 (zum Behälter 22) des Systems 20 zum Begrenzen von Verdunstungsemissionen höher ist als ein Schließungsdruck des Sicherheitsrückschlagventils 42. Der Entlüftungsweg vom Kraftstofftank 12 zum Entlüftungssystem außerhalb des Kraftstofftanks 12 ist verschlossen. In einem Beispiel können die Rückschlagkugeln 100 und 102 aus Kunststoff gebildet sein. In einem anderen Beispiel können die Rückschlagkugeln 100 und 102 aus synthetischem Gummi und Fluorpolymerelastomer wie Viton vom Hersteller DuPont besehen.
Das Sicherheitsrückschlagventil 42 stellt eine Sicherheitsfunktion bereit, indem es verhindert, dass hohe Drücke vom ersten Anschluss 82 auf den zweiten Anschluss 84 übergehen. Zur näheren Erklärung: wenn ein großer Druck im Kraftstofftank 12 herrscht, bewegt sich das Sicherheitsrückschlagventil 42 in die geschlossene Position (bewegt sich die Rückschlagkugel 100 schließlich gegen den Sitz 94, siehe 4), um einen Strom aus dem zweiten Anschluss 82 zu verhindern. Das Sicherheitsrückschlagventil 42 stellt eine Abdichtung gegen etwaige Dämpfe dar, die durch den zweiten Anschluss 82 entweichen könnten. In einer Gestaltung kann die Rückschlagkugelbaugruppe 98 bei etwa 3 Litern pro Minute zum Schließen gedrängt werden (siehe auch 4).
Das Sicherheitsrückschlagventil 42 kann ferner eine Anpassung der Vorbelastung der Feder 96 ermöglichen. Eine Schraubverbindung 110 ist zwischen dem Rückschlagventilkörper 78 und dem nachgelagerten Zapfen 86 bereitgestellt. Der nachgelagerte Zapfen 86 kann in Bezug auf den Rückschlagventilkörper 78 angepasst werden, um die Vorbelastung der Feder 96 zu ändern. Was dies betrifft, so kann das Sicherheitsrückschlagventil 42 angepasst werden, um unterschiedlichen Öffnungsdrücken für unterschiedliche Fahrzeuganwendungen gerecht zu werden. Man beachte jedoch, dass die Schraubverbindung 110 alternativ dazu eine feste Verbindung sein kann.
Das Sicherheitsrückschlagventil 42, wie insbesondere in 4 dargestellt, kann so gestaltet sein, dass es sich bei etwa 2,5 kPa bei Strömungsraten zwischen 2 und 5 Litern pro Minute (LpM) schließt. Man beachte, dass der Druck angepasst werden kann, beispielsweise durch Modifizieren der Federrate des Rückschlagventilvorspannelements 86.
Die obige Beschreibung der Beispiele wurde zur Erläuterung und Beschreibung vorgelegt. Sie erhebt weder Anspruch auf Vollständigkeit, noch soll sie die Offenbarung beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale eines konkreten Beispiels sind im Allgemeinen nicht auf dieses konkrete Beispiel beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können in einem ausgewählten Beispiel verwendet werden, auch wenn dies nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben ist. Sie können auch auf viele Weise variiert werden. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von der Offenbarung betrachtet werden, und alle diese Modifikationen sollen im Bereich der Offenbarung enthalten sein.

Claims

Kraftstofftanksystem, umfassend: einen Kraftstofftank mit einem Kraftstofftankauslass; einen Ablassbehälter; eine Ventilbaugruppe, die fluidtechnisch zwischen den Kraftstofftank und den Ablassbehälter gekoppelt ist, wobei die Ventilbaugruppe aufweist: ein Hauptventil, das so gestaltet ist, dass es sich aus einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt, wobei das Hauptventil einen mit dem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Hauptventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Hauptventilanschluss aufweist; und ein Sicherheitsrückschlagventil, das so gestaltet ist, dass es sich bei einem Druckabfall am Kraftstofftankauslass, der einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus einer offenen Position in eine geschlossene Position bewegt, wobei das Sicherheitsrückschlagventil einen ersten, mit dem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten Sicherheitsrückschlagventilanschluss und einen zweiten, mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten Sicherheitsrückschlagventilanschluss aufweist.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Hauptventilanschluss und der zweite Sicherheitsventilanschluss gemeinsam einen Ventilbaugruppenauslass umfassen, der mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelt ist.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 1, wobei das Sicherheitsrückschlagventil ferner umfasst: einen Rückschlagventilkörper, der den ersten Rückschlagventilanschluss, den zweiten Rückschlagventilanschluss und einen Rückschlagventilsitz aufweist; eine Rückschlagkugelbaugruppe; und ein Rückschlagventilvorspannelement, das die Rückschlagkugelbaugruppe normalerweise vom Rückschlagventilsitz wegdrängt.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 3, wobei dann, wenn ein vorgegebener Schwellendruck in den ersten Sicherheitsventilanschluss eingebracht wird, die Rückschlagkugelbaugruppe gegen die Vorspannung durch das Rückschlagventilvorspannelement zum Rückschlagventilsitz gedrängt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 4, wobei die Rückschlagkugelbaugruppe eine erste Rückschlagkugel und eine zweite Rückschlagkugel umfasst.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Rückschlagkugel aus (i) Kunststoff oder (ii) aus synthetischem Gummi und Fluorpolymer gebildet sind.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 2, wobei das Hauptventil so gestaltet ist, dass es sich während eines zweistufigen Betriebs aus einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt, wobei das Hauptventil ferner umfasst: eine Magnetspule; einen Anker, welcher der Magnetspule zugeordnet ist, wobei die Magnetspule so gestaltet ist, dass sie angeregt wird und den Anker in einer Richtung entlang seiner Längsachse verschiebt; und einen Ventilkegel mit einer Öffnung, wobei der Ventilkegel an einem distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 7, wobei der Ventilkegel durch einen Haltering am distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 8, wobei ein Ringraum zwischen dem distalen Endabschnitt des Ankers und der Öffnung definiert ist, wobei während einer ersten Stufe des zweistufigen Betriebs Druck durch die Öffnung entweicht.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 9, ferner einen ersten O-Ring umfassend, der zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilkörper auf einem Ventilsitz am zweiten Hauptventilanschluss positioniert ist.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 10, wobei der Ventilkegel so gestaltet ist, dass er durch den Druck im Kraftstofftank gegen den ersten O-Ring und den Ventilsitz niedergehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 11, ferner einen zweiten O-Ring umfassend, der um das distale Ende des Ankers herum angeordnet ist und so gestaltet ist, dass er sich selektiv gegen den Ventilkegel bewegt und den Ringraum schließt, wenn die Magnetspule abgeregt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 12, wobei der zweite O-Ring so gestaltet ist, dass er sich vom Ventilkegel wegbewegt, wenn die Magnetspule während der ersten Stufe des zweistufigen Betriebs angeregt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 13, wobei der Anker den Ventilkegel während einer zweiten Stufe des zweistufigen Betriebs vom Sitz wegzieht, wenn während der ersten Stufe ein Druckabfall in Höhe eines Schwellenwerts durch den Ringraum stattgefunden hat.
Kraftstofftanksystem, umfassend: einen Kraftstofftank mit einem Kraftstofftankauslass; einen Ablassbehälter; eine Ventilbaugruppe, die fluidtechnisch zwischen den Kraftstofftank und den Ablassbehälter gekoppelt ist, wobei die Ventilbaugruppe aufweist: ein Hauptventil, das so gestaltet ist, dass es sich während eines zweistufigen Betriebs aus einer geschlossenen Position zu einer offenen Position bewegt, wobei das Hauptventil einen mit einem Auslass des Kraftstofftanks fluidtechnisch gekoppelten ersten Hauptventilanschluss und einen mit dem Ablassbehälter fluidtechnisch gekoppelten zweiten Hauptventilanschluss aufweist; und ein Sicherheitsrückschlagventil, das so gestaltet ist, dass es sich bei einem Druckabfall am Kraftstofftankauslass, der einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, aus einer offenen Position zu einer geschlossenen Position bewegt, wobei das Sicherheitsrückschlagventil aufweist. einen ersten Sicherheitsrückschlagventilanschluss, der fluidtechnisch mit dem Auslass des Kraftstofftanks gekoppelt ist; einen zweiten Sicherheitsrückschlagventilanschluss, der fluidtechnisch mit dem Ablassbehälter gekoppelt ist; eine Rückschlagkugelbaugruppe; und ein Rückschlagventilvorspannelement, das die Rückschlagkugelbaugruppe normalerweise von einem Rückschlagventilsitz wegdrängt.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 15, wobei dann, wenn ein vorgegebener Schwellendruck in den ersten Sicherheitsventilanschluss eingebracht wird, die Rückschlagkugelbaugruppe gegen die Vorspannung durch das Rückschlagventilvorspannelement zum Rückschlagventilsitz gedrängt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 16, wobei die Rückschlagkugelbaugruppe eine erste Rückschlagkugel und eine zweite Rückschlagkugel umfasst.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 17, wobei die erste und die zweite Rückschlagkugel aus (i) Kunststoff oder (ii) aus synthetischem Gummi und Fluorpolymer gebildet sind.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 15, wobei das Hauptventil ferner umfasst: eine Magnetspule; einen Anker, welcher der Magnetspule zugeordnet ist, wobei die Magnetspule so gestaltet ist, dass sie angeregt wird und den Anker in einer Richtung entlang seiner Längsachse verschiebt; und einen Ventilkegel mit einer Öffnung, wobei der Ventilkegel an einem distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 19, wobei der Ventilkegel durch einen Haltering am distalen Endabschnitt des Ankers festgehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 20, wobei ein Ringraum zwischen dem distalen Endabschnitt des Ankers und der Öffnung definiert ist, wobei während einer ersten Stufe des zweistufigen Betriebs Druck durch die Öffnung entweicht.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 21, ferner einen ersten O-Ring umfassend, der zwischen dem Ventilkegel und dem Ventilkörper auf einem Ventilsitz am zweiten Anschluss positioniert ist.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 22, wobei der Ventilkegel so gestaltet ist, dass er durch den Druck im Kraftstofftank gegen den ersten O-Ring und den Ventilsitz niedergehalten wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 23, ferner einen zweiten O-Ring umfassend, der um das distale Ende des Ankers herum angeordnet ist und so gestaltet ist, dass er sich selektiv gegen den Ventilkegel bewegt und den Ringraum schließt, wenn die Magnetspule abgeregt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 24, wobei der zweite O-Ring so gestaltet ist, dass er sich vom Ventilkegel wegbewegt, wenn die Magnetspule während der ersten Stufe des zweistufigen Betriebs angeregt wird.
Kraftstofftanksystem nach Anspruch 25, wobei der Anker den Ventilkegel während einer zweiten Stufe des zweistufigen Betriebs vom Sitz wegzieht, wenn während der ersten Stufe ein Druckabfall in Höhe eines Schwellenwerts durch den Ringraum stattgefunden hat.