DE19534021A1 - Für einen Kraftstoffbehälter ausgebildeter Verschlußdeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen für einen Kraftstoffbehälter ausgebildeten Verschlußdeckel mit einem Rückschlagventil, mit einer von einer Brennkraftmaschine über das Rück­ schlagventil zum Kraftstoffbehälter führenden Rücklauf­ leitung und mit einem im Rückschlagventil angeordneten Ventilsitz und einem Ventilkörper.

Solche Verschlußdeckel werden bei heutigen Kraftfahr­ zeugen eingesetzt und sind damit bekannt. Dabei ist im Kraftstoffbehälter häufig eine Pumpeneinheit an der In­ nenseite des Verschlußdeckels befestigt. Auf der Außen­ seite des Verschlußdeckels sind Anschlüsse für die Rück­ laufleitung und für eine Vorlaufleitung angeordnet. Diese Gestaltung ermöglicht eine einfache Vormontage aller im Tank notwendiger Teile an dem Verschlußdeckel. Der Ver­ schlußdeckel ist dann meist aus Kunststoffspritzguß her­ gestellt und bildet einen Teil eines Gehäuses des Rück­ schlagventils. In dem Gehäuse ist der Ventilsitz eingear­ beitet, gegen das der häufig als Kugel oder Kegel ausge­ bildete Ventilkörper des Rückschlagventils gedrückt wird.

Die Anordnung des Rückschlagventils in dem Verschlußdeckel dient zur Vermeidung eines Austretens von Kraftstoff aus der Rücklaufleitung bei einem Unfall, bei dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt.

Nachteilig ist bei solchen Rückschlagventilen, daß der Ventilsitz aufwendig bearbeitet werden muß, damit der Ventilkörper sicher abdichtet. Will man auf eine solche aufwendige Bearbeitung verzichten, dann muß man einen elastischen Ventilsitz vorsehen, was jedoch ebenfalls aufwendig ist. Wenn der Verschlußdeckel aus Kunststoff­ spritzguß besteht, welcher nach einer Einwirkung von Kraftstoff durch Quellung eine Formveränderung erfahren kann, ist eine sichere Dichtwirkung nicht immer gegeben.

Man hat schon daran gedacht, ein elastisches Membranele­ ment verschieblich auf einem Führungsteil zu befestigen, so daß es bei einem Unfall gegen den Ventilsitz geschoben wird. Diese Gestaltung hat jedoch den Nachteil, daß die Herstellung des Führungsteils zusätzliche Kosten verur­ sacht. Weiterhin ist hierbei eine Sicherheit gegen ein Austreten von Kraftstoff bei einem Unfall nicht gegeben, da Kraftstoff zwischen Führungselement und Membranelement entweichen kann.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Ver­ schlußdeckel mit einem Rückschlagventil der eingangs ge­ nannten Art so zu gestalten, daß er preiswert herstellbar ist und sicher abdichtet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ventilkörper eine gegen ein verdrehen gesicherte und von dem Ventilsitz bis zu einer maximalen Begrenzung schwenkbare Membrane hat.

Eine solche Membrane paßt sich selbständig der Form des Ventilsitzes an. Dadurch ist über einen langen Zeitraum eine sichere Dichtfähigkeit des Rückschlagventils gewähr­ leistet. Weiterhin kann die Membrane als eine einfache, kraftstoffeste Kunststoffzunge ausgebildet sein. Die Be­ grenzung des maximalen Schwenkbereichs und die Sicherung gegen ein Verdrehen der Membrane verhindern ihr Verhaken oder Verklemmen und damit eine Fehlfunktion des Rück­ schlagventils. Wenn die Membrane ausreichend flexibel ge­ staltet ist, entfällt eine aufwendige Bearbeitung des Ventilsitzes, da hierfür die Oberflächenbeschaffenheit und die Formstabilität von Kunststoffspritzgußkörpern in der Regel ausreicht.

Häufig ist neben dem Rückschlagventil in der Rücklauflei­ tung ein Druckregelventil angeordnet, welches die Rück­ laufleitung erst bei einem bestimmten Druck öffnet. Ein solcher Druck ist beispielsweise für den einwandfreien Betrieb einer Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine notwendig. Das Druckregelventil läßt sich einsparen, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Membrane gegen den Ventilsitz vorgespannt ist. Der Druck ist damit sehr einfach über eine Vorspannkraft der Mem­ brane einstellbar. Beispielsweise kann die Membrane aus einer Federstahlzunge bestehen, die sich dem in der Rück­ laufleitung herrschenden Druck entsprechend von dem Ven­ tilsitz wegbiegt.

Die Membrane darf sich beim Öffnen oder Schließen der Rücklaufleitung nicht verdrehen, da dies eine mit der Zeit nachlassende Dichtwirkung des Rückschlagventils zur Folge hätte. Ein gleichmäßiges Öffnen und Schließen des Rückschlagventils läßt sich mit geringem Aufwand dadurch erreichen, daß die Membrane um eine Einspannkante schwenkbar ist.

Eine Membrane kann auf vielfältige Weise in dem Rück­ schlagventil befestigt sein. Beispielsweise läßt sich eine zungenförmige Membrane an einem Ende festschrauben. Einfacher ist es jedoch, wenn gemäß einer anderen vor­ teilhaften Weiterbildung der Erfindung die Membrane zwi­ schen einer Ventilkappe und dem Verschlußdeckel einge­ klemmt ist. Der Verschlußdeckel bildet damit gleichzeitig einen Teil des Gehäuses des Rückschlagventils und weist zusätzlich eine Befestigungsmöglichkeit für die Ventil­ kappe auf. Gleichzeitig kann in die Ventilkappe oder in den Verschlußdeckel eine Einspannkante für die Membrane eingearbeitet werden.

Eine besonders einfache Befestigung der Ventilkappe mit dem Verschlußdeckel besteht darin, daß die Ventilkappe durch eine Rastverbindung an der Innenseite des Ver­ schlußdeckels befestigt ist. Anders als bei einer Schraubverbindung ist hierbei zur Montage kein Werkzeug notwendig. Die Anordnung der Ventilkappe an der Innen­ seite des Verschlußdeckels ermöglicht es, diesen herme­ tisch dicht zu gestalten. Der Ventilsitz ist dann in den Verschlußdeckel einzuarbeiten.

Eine konstruktiv vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Ventilkappe die Bewegung der Mem­ brane begrenzende, bis zur Einspannkante der Membrane ge­ zogene Stege hat. Die Stege ermöglichen es, die Bewegung der Membrane zu begrenzen, jedoch zurückfließenden Kraft­ stoff durchzulassen.

Eine zur Undichtigkeit des Rückschlagventils führende seitliche Schwenkbewegung der Membrane ist einfach zu verhindern, wenn die Ventilkappe parallel zur Bewegungs­ richtung der Membrane verlaufende, seitliche Stege hat. Diese Stege bilden damit eine seitliche Führung der Mem­ brane.

Ein Herausrutschen der Membrane aus ihrer Befestigung läßt sich vermeiden, wenn die Membrane zur Befestigung Bohrungen und der Verschlußdeckel komplementär zu den Bohrungen Zapfen hat. Die Membrane ist durch diese Ge­ staltung formschlüssig im Rückschlagventil gehalten.

Wenn die Membrane zwischen der Ventilkappe und dem Ver­ schlußdeckel eingeklemmt ist, ist eine genaue Ausrichtung der Ventilkappe gegenüber dem Verschlußdeckel erforder­ lich. Diese Ausrichtung ist sehr leicht herzustellen, wenn die Ventilkappe eine radial hervorspringende Nase und der Verschlußdeckel eine komplementär zu der Nase gestaltete Nut hat.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Ver­ schlußdeckel und ein Rückschlagventil mit angrenzenden Bereichen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1.

In Fig. 1 hat ein Verschlußdeckel 1 eine Ausnehmung 2 für eine Ventilkappe 3 Diese ist in der Ausnehmung 2 mit einer Rastverbindung gehalten und bildet mit dem Ver­ schlußdeckel 1 ein Gehäuse für ein Rückschlagventil 4. Auf der der Ventilkappe 3 entgegengesetzten Seite des Verschlußdeckels 1 befindet sich ein Rücklaufanschluß 5 für eine Rücklaufleitung 6. Der Verschlußdeckel 1 ist auf einem Kraftstoffbehälter 7 auf dessen Oberseite derart zu befestigen, daß sich das Rückschlagventil 4 innerhalb und der Rücklaufanschluß 5 außerhalb des Kraftstoffbehälters 7 befindet. Zwischen Ventilkappe 3 und Verschlußdeckel 1 ist eine Membrane 8 eingeklemmt. Zusätzlich hat die Mem­ brane 8 zu ihrer formschlüssigen Sicherung eine Bohrung 9 und der Verschlußdeckel 1 einen Zapfen 10. Die Membrane 8 ist flexibel, so daß sie um eine Einspannkante 11 gegen einen Ventilsitz 12 und von ihm weg schwenkbar ist. In der Ventilkappe 3 ist ein Steg 13 eingearbeitet, der zur maximalen Begrenzung des Schwenkbereichs der Membrane 8 ausgebildet ist. Weitere, seitlich von der Membrane 8 an­ geordnete Stege 14 führen die Membrane 8 und sichern sie gegen ein Verdrehen. Wenn der Druck in dem Rücklaufan­ schluß 5 die Federkraft der Membrane 8 übersteigt, kann von dem Rücklaufanschluß 5 zu dem Rückschlagventil 4 fließender Kraftstoff die Membrane 8 passieren. Drückt jedoch Kraftstoff von der Ventilkappe 3 auf die Membrane 8, wird das Rückschlagventil 4 verschlossen. Dies ist be­ sonders bei einem Unfall wichtig, bei dem der Kraftstoff­ behälter 7 mit dem Rücklaufanschluß 5 nach unten gedreht wird.

Die Fig. 2 zeigt deutlich, daß die Ventilkappe 3 in ei­ ner topfförmigen Ausnehmung 2 des Verschlußdeckels 1 be­ festigt ist. Die Ventilkappe 3 hat eine radial hervor­ springende Nase 15, die in einer Nut 16 des Verschlußdeckels 1 eingeschoben ist. Eine fehlerhafte Montage der Ventilkappe 3 auf dem Verschlußdeckel 1 ist damit ausge­ schlossen. Weiterhin ist in Fig. 2 deutlich die Anord­ nung der Stege 13, 14 zu erkennen.

Claims (8)

1. Für einen Kraftstoffbehälter ausgebildeter Verschluß­ deckel mit einem Rückschlagventil, mit einer von einer Brennkraftmaschine über das Rückschlagventil zum Kraft­ stoffbehälter führenden Rücklaufleitung und mit einem im Rückschlagventil angeordneten Ventilsitz und einem Ven­ tilkörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagven­ til (4) eine gegen ein Verdrehen gesicherte und von dem Ventilsitz (12) bis zu einer maximalen Begrenzung (Steg 13) schwenkbare Membrane (8) hat.

2. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Membrane (8) gegen den Ventilsitz (12) vor­ gespannt ist.

3. Verschlußdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Membrane (8) zwischen einer Ventil­ kappe (3) und dem Verschlußdeckel (1) eingeklemmt ist.

4. Verschlußdeckel nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (8) um eine Einspannkante (11) schwenkbar ist.

5. Verschlußdeckel nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil­ kappe (3) durch eine Rastverbindung an der Innenseite des Verschlußdeckels (1) befestigt ist.

6. Verschlußdeckel nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil­ kappe (3) die Bewegung der Membrane (8) begrenzende, bis zur Einspannkante (11) der Membrane (8) gezogene Stege (13) hat.

7. Verschlußdeckel nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil­ kappe (3) parallel zur Bewegungsrichtung der Membrane (8) verlaufende seitliche Stege (14) hat.

8. Verschlußdeckel nach zumindest einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (8) zur Befestigung Bohrungen (9) und der Verschlußdeckel (1) komplementär zu den Bohrungen (9) Zapfen (10) hat.