DE19504265C2 - Verschlußeinrichtung für den Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeugtankes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußeinrichtung für den Einfüllstut­ zen eines Kraftfahrzeugtankes nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine solche beispielsweise aus DE 42 43 883 A1 bekannte Verschlußein­ richtung soll durch Einführen des Rüssels einer Tankpistole automa­ tisch geöffnet werden und sich beim Herausnehmen der Tankpistole au­ tomatisch verschließen. Durch eine solche Verschlußeinrichtung soll insbesondere ein sogenanntes Robottanken ermöglicht werden, bei dem die Tankpistole von Robotern gesteuert in den Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeugtankes geführt wird.

Gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik soll die Verschlußein­ richtung von dem Tankrüssel der Tankpistole mit möglichst geringer Kraftanwendung betätigbar sein und dennoch in ungeöffnetem Zustand einen absolut sicheren Verschluß gewährleisten.

Eine Lösung zu diesem Problem zeigt eine gattungsgemäße Verschlußein­ richtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs I auf.

Diese Lösung beruht auf dem Gedanken, den Verschlußdeckel in seiner Schließstellung mit einer hohen Schließkraft zu beaufschlagen und an­ dererseits dafür zu sorgen, daß diese hohe Schließkraft durch ein me­ chanisches Übersetzungsverhältnis einerseits durch eine relativ ge­ ringe von dem Rüssel einer Tankpistole ausgehende Kraft überwunden werden kann und ande­ rerseits bei sich öffnendem Verschlußdeckel größenmäßig ab­ nimmt.

Zur Verwirklichung dieses Grundsatzgedankens stellen die Un­ teransprüche zweckmäßige und vorteilhafte konkrete technische Ausgestaltungen dar.

Die Ausführungen nach den Ansprüchen 2 bis 5 sorgen für die Realisierung des erfindungsgemäß vorgesehenen veränderlichen Übersetzungsverhältnisses bei dem Stellmechanismus.

Durch eine Maßnahme nach Anspruch 6, nach der die den Deckel in Verschlußstellung belastende Kraft von einer auf auf den Antriebshebel wirkenden Schenkelfeder mit einer in der Schwenkachse des Antriebshebels liegenden Drehachse ausgeht, wird die angestrebte veränderliche Schließkraft bei dem Ver­ schluß-Deckel erreicht.

Eine Auswahl möglicher im wesentlichen rein konzeptionell wie­ dergegebener Ausführungsbeispiele ist in der Zeichnung dar­ gestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verschlußein­ richtung des Einfüllstutzens eines Kraftfahrzeugtan­ kes mit einem in das Innere des Einfüllstutzens ra­ genden Antriebshebel eines Stellmechanismus der Ver­ schlußeinrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem oberen Bereich des Einfüll­ stutzens mit einem alternativen Antriebsglied des Stellmechanismus der Verschlußeinrichtung.

Ein Tank 1 eines Kraftfahrzeuges besitzt einen Einfüllstutzen 2, durch den er mit Hilfe des Rüssels 3 einer in Fig. 2 dar­ gestellten Füllpistole 4 befüllbar ist.

Das nach außen weisende Ende des Einfüllstutzens 2 ist in die Karosserie 5 eines Fahrzeuges eingeformt. Die nach außen wei­ sende Öffnung des Einfüllstutzens ist zum Schutz gegen Schmutz und Regen mit einer Schutzkappe 6 verschlossen. Diese Schutz­ kappe 6 kann beispielsweise über ein Scharnier an der Karosse­ rie 5 angelenkt sein. Die Schutzkappe 6 kann dabei insbeson­ dere so ausgebildet sein, daß sie zur Ermöglichung eines robo­ tergesteuerten Tankvorganges von dem Betankungsroboter geöff­ net und verschlossen werden kann. Auf die konstruktiven hier­ für notwendigen Maßnahmen soll hier nicht weiter eingegangen werden, da es insoweit mit Bezug auf die wesentlichen Teile der vorliegenden Erfindung nicht ankommt.

Für einen druckdichten Verschluß des Tankes nach außen sorgt ein Verschluß-Deckel 7, der über einen federbelasteten Hebel­ mechanismus 8 auf die nach innen weisende Öffnung des Einfüll­ stutzens 2 aufpressbar ist.

Der Aufbau und die Funktion des Hebelmechanismus 8 sind wie folgt.

Die Betätigung des Hebelmechanismus 8 erfolgt über einen schwenkbaren Antriebshebel 9. Dieser ragt in das Innere des Einfüllstutzens 2, um von dem Rüssel 3 der Füllpistole 4 ver­ schwenkt werden zu können. Gelagert ist dieser Antriebshebel 9 in einer Achse 10, die senkrecht auf einer durch die Mittel­ achse des Einfüllstutzens 2 aufspannbaren Ebene verläuft. Ein Schwenkhebel 11, der um eine Achse 12 schwenkt, die parallel zu der Achse 10 verläuft, preßt den Verschluß-Deckel 7 an die Öffnung des Einfüllstutzens 2. Ein starres Koppelglied 13 ver­ bindet den Antriebshebel 9 mit dem Schwenkhebel 12, wozu er an die beiden zuletzt genannten Hebel jeweils angelenkt ist.

Die Schließkraft zum Anpressen des Deckels 7 an den Einfüll­ stutzen 2 wird von einer Schenkelfeder 14 erzeugt, die um die Achse 10 gewickelt ist und einerseits an dem Antriebshebel 9 und andererseits an dem Tank 1 angelenkt ist. Die Kraft dieser Schenkelfeder 14 ist so ausgerichtet, daß der Deckel 7 in Schließstellung belastet wird. Durch die Schenkelfeder 14 wird auf den Antriebshebel 9 ein für die Erzielung der vorgenannten Kraft entsprechendes Drehmoment ausgeübt. Die Anlenkung des Koppelgliedes 13 an den Antriebshebel 9 erfolgt in einer sol­ chen Weise, daß bei geschlossenem Deckel 7 ein großes Über­ setzungsverhältnis zwischen dem Antriebshebel 9 und dem Schwenkhebel 11 gegeben ist. Auf diese Weise ist ein relativ großer Schwenkwinkel des Antriebshebels 9, auf den die Füll­ pistole 4 mit ihrem Rüssel 3 einwirkt, erforderlich, um den Deckel 7 geringfügig aus seiner Schließstellung heraus zu be­ wegen. Mit zunehmender Öffnungsstellung des Deckels 7 verrin­ gert sich das Übersetzungsverhältnis, so daß mit relativ kur­ zen Verschiebewegen des Rüssels 3 relativ große Verschiebewege des Deckels 7 erreichbar sind.

Durch die Verwendung einer ein Drehmoment auf den Antriebshe­ bel 7 in dessen Drehachse ausübende Schenkelfeder 14 ist eine veränderbare Schließkraft für den Deckel 7 in dem Sinne er­ reichbar, daß die Schließkraft bei geschlossenem Deckel 7 am größten ist. Hierzu werden bei dem Hebelmechanismus 8 die Ge­ setze des Kurbeltriebes ausgenützt.

Während bei der Ausführung der Verschlußeinrichtung nach Fig. 1 der Antriebshebel 9 direkt in den Einfüllstutzen 2 ragt und dort durch direkte Berührung von dem Rüssel 3 der Füllpistole 4 betätigt wird, ist bei der Ausführung nach Fig. 2 zwischen dem Hebel 9 und dem Rüssel 3 ein zusätzliches Betätigungsglied zwischengeschaltet. Dieses zusätzliche Glied ist eine Ver­ schiebehülse 15, die in dem Einfüllstutzen 2 längsverschieb­ lich gelagert ist. Mit einem Nocken 16 betätigt diese Schie­ behülse 15 einen Antriebshebel 9, der in diesem Fall nicht in den Einfüllstutzen 2 hineinragen muß.

Die Ausführung mit einer Schiebehülse 15 hat den Vorteil, daß der Rüssel 3 der Füllpistole 4 dicht auf die Durchgangsöffnung der Verschiebehülse 15 aufgesetzt werden kann. Damit ist ein dichter Anschluß des Rüssels 3 an die Verschiebehülse 15 gegeben. Ist auch die Verschiebehülse 15 dicht in dem Ein­ füllstutzen 2 verschiebbar gelagert, ist eine gegenüber der Atmosphäre gasdichte Betankung möglich, sofern noch weitere Maßnahmen zur beispielsweise konzentrischen Gasrückführung vorgesehen sind.

Die Verschiebehülse 15 besitzt eine gegenüber dem Rüssel 3 gestufte Öffnung, wodurch der Rüssel 3 in einen radialen Kra­ gen 17 der Verschiebehülse einführbar ist und stirnseitig auf einer Stufe 18 aufliegt. Die von dem Rüssel 3 axial auf die Verschiebehülse zu übertragende Kraft wird in diese Stufe 18 eingeleitet.

Um den Antriebshebel 9 in das Innere des Einfüllstutzens 2 führen zu können, muß der Einfüllstutzen 2 mit einem axial verlaufenden Schlitz versehen sein. Dadurch ist über diesen Schlitz zwischen dem Inneren des Tanks 2 und der Atmosphäre über das Innere des Einfüllstutzens 2 eine Verbindung gegeben. Um diese unterbinden zu können, ist eine Dichtung erforder­ lich. Grundsätzlich kann eine solche dadurch geschaffen wer­ den, daß durch eine Trennwand 19 das Innere des Tanks 2 gegenüber dem in dem Einfüllstutzen 2 für den Antriebshebel 9 vorhandenen Schlitz dicht verschließt. Um diesen dichten Ver­ schluß erreichen zu können, muß eine Weichdichtung 20 in einem für die Durchführung des Hebels 13 erforderlichen Durchlaß in der Trennwand 19 vorgesehen werden. Diese Art der Abdichtung ist hier lediglich der einfachen Darstellbarkeit halber ge­ wählt worden. In der Praxis ausgeführt würde dagegen eher eine Kammerung des Schlitzes für den Antriebshebel 9 von Seiten des Tankes 1 gegenüber dem Einfüllstutzen 2 mit einer Dichtung der Achse 10 an einer Durchführung durch diese Kammer. Bei der zuletzt genannten Ausführung wäre die Achse 10 fest mit dem Antriebshebel 9 verbunden und in einem äußeren mit dem Tank 1 oder dem Einfüllstutzen 2 verbundenen Lager angelenkt. Das Koppelglied 13 läge dann außerhalb jener Kammer und wäre über die Achse 10 mit dem Antriebshebel 9 fest verbunden.

Eine Kraftübertragung von dem Rüssel 3 der Füllpistole 4 auf einen Verstellmechanismus des Verschlußdeckels 7 kann alterna­ tiv zu den vorstehend beschriebenen Ausführungen auch über ei­ ne lineare Schraubung erreicht werden.

Auch ist grundsätzlich eine Kulissenübersetzung, die ersatz­ weise beispielsweise über ein nicht linear übersetzendes Ket­ tenblatt nebst Kette dargestellt werden könnte, grundsätzlich möglich. Eine solche Ausführung bietet dichtungstechnische Vorteile bei weitgehender Unabhängigkeit gegenüber Toleranzen und Setzerscheinungen einzusetzender Dichtungen.

Der in der Darstellung nach Fig. 1 gegebene Abstand zwischen dem Antriebshebel 9 und dem durch den Deckel 7 verschlossenen Ende des Einfüllstutzens 2 kann zur Schaffung eines erwei­ terten Beruhigungsraumes gegen Schaumbildung bei beispiels­ weise einer Befüllung mit Dieselkraftstoff in der Praxis größer ausgeführt werden.

Claims (7)

1. Verschlußeinrichtung für den Einfüllstutzen eines Kraft­ fahrzeugtankes, bei der eine in das Tankinnere mündende Öff­ nung des Einfüllstutzens mit einem - unter einer, insbesondere von einer Feder aufgebrachten, Schließkraft - auf den Öffnungsrand etwa senkrecht zur Mündungsebene dicht auf­ setzbaren, von dem Rüssel einer in den Tankstutzen einzu­ führenden Tankpistole betätigbaren, Deckel verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) über einen Stellmechanismus (8) mit ver­ änderlichem Übersetzungsverhältnis mit einem von der Schließ­ stellung des Deckels (7) zu dessen Offenstellung abnehmenden Wert sowie einer veränderlichen Schließkraft mit einem von der Offenstellung zur Schließstellung des Deckels (7) hin zuneh­ menden Wert zwischen Schließ- und Öffnungsstellung verschieb­ bar ist.

2. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß der Stellmechnismus ein Hebelmechanismus (8) mit einem von dem Rüssel (3) der Füllpistole verschwenkbaren Antriebshebel (9) ist.

3. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (9) des Hebelmechanismus (8) in den Tankstutzen (2) ragt und von dem Rüssel (3) der Füllpistole (4) durch direkte Berührung in Achsrichtung des Einfüllstu­ tzens (2) verschwenkbar ist.

4. Verschlußeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tankstutzen (2) eine in dessen Längsrichtung von dem Rüssel (3) der Füllpistole (4) verschiebbare den Antriebs­ hebel (9) betätigende Schiebehülse (15) gelagert ist.

5. Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshebel (9) über einen jeweils drehbar angelenk­ ten Verbindungs-Hebel mit einem den Deckel (7) tragenden Schwenkhebel (11) verbunden ist.

6. Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Deckel (7) in Verschlußstellung belastende Feder eine auf den Antriebshebel (9) wirkende Schenkelfeder (14) mit einer in der Schwenkachse des Antriebshebels (9) liegenden Drehachse ist.

7. Verschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verschlußeinrichtung eine den Tankstutzen (2) an seiner nach außen weisenden Öffnung verschließende Schutzkappe (6) umfaßt.