DE19541723C2

DE19541723C2 - Tankentnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE19541723C2
Application number: DE19541723A
Authority: DE
Inventors: Josef Maier; Dieter Simon
Original assignee: Walter Alfmeier GmbH and Co
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: DE19541723A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Tankentnahmevorrichtung zur Entnahme von Kraftstoff aus einem Kraftstoff-Tank. Zur Entnahme von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank wird Kraftstoff mit Hilfe einer meist elektrisch betriebenen Pumpe über eine Ent nahmeleitung abgesaugt und der Kraftstoffversorgungseinrichtung des Motors, also dem Vergaser oder einer Einspritzpumpe, zugeführt. Die Kraftstoffpumpen fördern in der Regel mehr Kraftstoff als der Motor verbrauchen kann. Überschüs sig entnommener Kraftstoff wird deshalb mit einer Rücklaufleitung zum Tank zu rückgeführt.

Die Entnahmeleitung mündet zweckmäßigerweise am Boden des Tanks, um eine nahezu restlose Entleerung zu ermöglichen. Bei nahezu geleertem Tank tritt das Problem auf, daß, bedingt durch Kurvenfahrten des Fahrzeugs und Stra ßenunebenheiten die Mündungsöffnung der Entnahmeleitung zumindest kurzzei tig nicht mehr von Kraftstoff umgeben ist. Die Folge ist, daß in einem solchen Fall Luft bzw. ein Luft-Kraftstoffdampf-Gemisch angesaugt wird. Um dies zu verhin dern, ist es bekannt, am Boden des Kraftstofftankes einen sogenannten Stautopf anzuordnen und dafür zu sorgen, daß in diesem Stautopf stets ein gewisses Stauvolumen vorhanden ist. Einige Liter Kraftstoff sind dabei schon ausreichend. Entscheidend ist dabei die Füllhöhe des Kraftstoffs. Bei einer Kurvenfahrt oder bei Unebenheiten des Straßenbelages kann die Kraftstoff-Flüssigkeit nicht seitlich abfließen, so daß die am Boden des Staukopfes mündende Entnahmeleitung niemals freiliegen und entsprechend auch keine Luft angesaugt werden kann.

Das Stauvolumen wird durch eine separate Pumpe aufrechterhalten. In der Regel handelt es sich um eine Saugstrahlpumpe, also um eine nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Pumpe. Angetrieben werden solche Pumpen in der Regel durch den Rücklaufstrom des Kraftstoffes. Bei Diesel-Fahrzeugen ist der Rücklaufstrom na hezu drucklos, so daß eine nach dem Venturi-Prinzip arbeitende Saugpumpe damit nicht antreibbar ist. Eine Saugstrahlpumpe erhöht außerdem den Montage- und Fertigungsaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tankentnahmevorrichtung vorzuschlagen, bei der ein Stauvolumen ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Pumpen aufrechterhalten ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Rücklaufleitung in den Staube hälter mündet und die Entnahmeleitung bei hohem Füllstand des Kraftstoffs mit dem Kraftstoffbehälter und ab einer bestimmten Mindestfüllhöhe mit dem Staube hälter verbunden ist. Die Mindestfüllhöhe entspricht einer Kraftstoffmenge, bei der trotz eines seitlichen Abfließens oder einer Wellenbildung des Kraftstoffs ein "Trockengehen" der Ansaugöffnung der Entnahmeleitung nicht mehr auftritt. So lange also im Kraftstofftank ein noch ausreichendes Flüssigkeitsniveau bzw. - volumen vorhanden ist, wird Kraftstoff aus dem Kraftstofftank, also aus dem Hauptvolumen entnommen. Bei herkömmlichen Entnahmevorrichtungen wird der Kraftstoff stets dem Staubehälter entnommen, was bedingt, daß durch eine zu sätzliche Pumpe das Kraftstoffniveau im Staubehälter aufrechterhalten werden muß. Bei der erfindungsgemäßen Entnahmevorrichtung wird der Kraftstoff im Staubehälter dadurch auf nahezu konstantem Niveau gehalten, daß die Rücklauf leitung in den Staubehälter mündet. Das Kraftstoffniveau im Staubehälter kann auf einfache Weise dadurch begrenzt werden, daß ein Überlauf vorhanden ist. Über diesen Überlauf fließt der durch die Rücklaufleistung zurückgeförderte Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank.

Die vom Befüllungsgrad des Kraftstofftanks abhängige unterschiedliche Verbin dung der Entnahmeleitung mit dem Kraftstofftank einerseits und dem Staubehälter andererseits, wird in vorteilhafter Weise durch ein 3/2-Wegeventil bewerkstelligt. Antrieb und Steuerung dieses Ventils sind auf unterschiedliche Weise realisierbar. Beispielsweise kann das Ventil mit einem elektrischen Antrieb ausgerüstet sein, der über an der Tankinnenwandung angebrachte Sensoren oder Signalgeber, beispielsweise einen Dickschichtwiderstand etc. gesteuert wird. Erfindungsgemäß wird jedoch eine weniger komplizierte Lösung vorgeschlagen. Das 3/2-Wegeventil wird nämlich durch einen Schwimmer gesteuert. Ein solcher Schwimmer kann durch ein übliches Gestänge mit dem Ventil verbunden sein und die Betätigung, d. h. also die Umschaltung von der einen auf die andere Schaltstellung des Ventils bewirken. Das 3/2-Wegeventil ist vorzugsweise an einer Wand des Staubehälters angeordnet. Der Staubehälter ist in vorteilhafterweise ein separater, topfähnlicher Behälter, der am Boden des Krafstofftanks angeordnet ist. Vorteilhaft ist dann auch, wenn das 3/2-Wegeventil ebenfalls nahe des Bodens des Staubehälters angeordnet ist, da die Entnahme bzw. die Absaugung des Kraftstoffes stets im Bodenbereich erfolgt.

Der Staubehälter weist vorzugsweise einen Deckel auf, um ein Herausschwappen von Kraftstoff während Kurvenfahrten etc. zu verhindern. Durch Öffnungen im Deckel ist ein Überlauf für den Kraftstoff gewährleistet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Detaildarstellung eines Kraftstofftanks mit einem darin angeordneten Staubehälter, wobei die Entnahme des Kraftstoffes aus dem Kraftstofftank selbst erfolgt,

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei jedoch der Kraftstoffbehäl ter nahzu entleert ist und die Kraftstoffentnahme aus dem Staubehälter erfolgt, und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Staubehälters.

In Fig. 1 ist schematisch eine Tankentnahmevorrichtung dargestellt, die im we sentlichen einen Staubehälter 1, eine Entnahmeleitung 2, eine Rücklaufleitung 3 und ein Umschaltventil 4, nämlich ein 3/2-Wegeventil umfaßt. Eine zur Kraftstof fentnahme ebenfalls notwendige Kraftstoffpumpe ist aus Gründen der Übersicht lichkeit aus den Zeichnungen weggelassen worden. Der topfähnliche Staubehälter ist am Boden 5 eines Kraftstofftanks 6 angeordnet. Er weist Seitenwände 7 auf, die ein Stauvolumen 8 vom Hauptvolumen 9 des Kraftstofftanks abgrenzen.

Das Umschaltventil 4 ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, an der zum Hauptvolumen 9 hinweisenden Außenseite einer Seitenwand 7 des Staubehälters 1 angeordnet. Es weist zwei Eingänge 10, 11 und einen Ausgang 12 auf. Der Ausgang 12 ist mit der Entnahmeleitung 2 verbunden. Der Eingang 10 steht über einer Leitung 13 mit dem Stauvolumen 8 in Verbindung. Die Leitung 13 mündet in den bodennahen Bereich des Stautopfes 1. Der Eingang 11 ist dagegen über eine Leitung 14 mit dem Hauptvolumen des Kraftstofftanks verbunden.

Das Umschaltventil 4 ist schwimmerbetätigt. Es weist dazu ein Schaltgestänge 15 auf, dessen eines Ende mit dem Umschaltventil 4 verbunden ist und dessen ande res Ende einen Schwimmer 16 trägt (Fig. 3). Über das Schaltgestänge 15 ist ab hängig von der Schwimmerstellung das Umschaltventil 4 von seiner Schaltstellung I (Fig. 1) in seine Schaltstellung II (Fig. 2) umschaltbar.

Der Staubehälter ist, wie etwa aus Fig. 3 erkennbar ist, im Bodenbereich trichter artig ausgebildet. Er weist dazu einen schräg zum Boden 17 des Staubehälters verlaufenden Seitenwandabschnitt 18 auf. Der an den Boden 17 angrenzende Bereich dieses Abschnittes ist nach Art eines Siebes 19 ausgebildet. Der inner halb des Staubehälters 1 angeordnete, an das Sieb 19 angrenzende Raum ist durch ein etwa kastenartiges Gehäuse 20 vom Stauvolumen 8 flüssigkeitsdicht abgetrennt. Das Gehäuse 20 und das Sieb 19 umgrenzen einen Ansaugraum 21, in den sich die mit dem Eingang 11 des Umschaltventils 4 verbundene Leitung 14 hinein erstreckt (Fig. 1 und 2). Die Oberseite des Staubehälters 1 ist durch einen Deckel 22 verschlossen. Der Deckel weist siebartige Durchbrechungen 23 auf.

Die erfindungsgemäße Tankentnahmevorrichtung arbeitet wie folgt: Wenn der Kraftstofftank bzw. dessen Hauptvolumen 9 mit Kraftstoff 24 aufgefüllt ist, befindet sich der Schwimmer 16 in der in Fig. 3 gezeigten oberen Stellung. Das Umschalt ventil 4 nimmt dabei seine Schaltstellung ein. Sein Eingang 11 ist in dieser Schaltstellung mit dem Ausgang 12 verbunden und es wird Kraftstoff 24 aus dem Ansaugraum 21 über die Leitung 14 in die Entnahmeleitung 2 gefördert. Über die Entnahmeleitung 2 gelangt der Kraftstoff zu den jeweiligen Kraftstoffversorgerein richtungen des Motors, d. h. also zum Vergaser bzw. zur Einspritzpumpe. Nicht verbrauchter Kraftstoff fließt über die Rücklaufleitung 3 zum Kraftstofftank 6 zu rück. Die Rücklaufleitung 3 ist so angeordnet, daß der Kraftstoff nicht in das Rest volumen 9, sondern in das Stauvolumen 8 des Staubehälters 2 gelangt. Dadurch füllt sich der Staubehälter 2 bis zu seinem Deckel 22 mit Kraftstoff an. Über die Durchbrechungen 23 gelangt dann der überschüssige Kraftstoff, etwa in Richtung des Pfeiles 25 in Fig. 1, in das Hauptvolumen 9.

Wenn der Tank 6 nahezu bzw. bis auf einen vorgegebenen Mindestfüllstand ge leert ist und der Schwimmer in seine untere Position gemäß Fig. 3 gelangt, wird das Umschaltventil 4 in seine Schaltstellung II (Fig. 2) umgeschaltet. Sein Eingang 10 ist in dieser Schaltstellung mit dem Ausgang 12 des Ventils verbunden. Dem entsprechend wird nun, d. h. also bei nahezu entleertem Tank 6, Kraftstoff aus dem Staubehälter 1 gefördert. Auf diese Weise ist es möglich, das im Tank 6 ins gesamt vorhandene Kraftstoffvolumen bis auf nur einen geringen Rest auszu schöpfen, wobei die Gefahr des Luftansaugens gebannt ist. Dies wird durch die Trichterform des Staubehälters 2 noch begünstigt, weil sich so der letzte Kraft stoffrest im Trichterbereich sammeln kann. Durch die im Trichterbereich verringer te Bodenfläche ergibt sich ein entsprechend höheres Flüssigkeitsniveau. Bei her kömmlichen Tankentnahmevorrichtungen erfolgt die Rückleitung des überschüs sigen Kraftstofftanks in den Tank selbst, d. h. also in das Restvolumen 9. Auf grund der sehr großen Fläche des Kraftstofftanks 6 gegenüber der Bodenfläche des Staubehälters verteilt sich die zurückgelaufene Kraftstoffmenge mit nur einer geringen Flüssigkeitshöhe auf dem Tankboden. Sie kann deshalb insbesondere bei Kurvenfahrten oder auf unebenen Strecken nur schwer angesaugt werden,

Claims

1. Tankentnahmevorrichtung zur Entnahme von Kraftstoff (24) aus einem Kraft stofftank (6), mit

1. einem in dem Kraftstofftank (6) angeordneten Staubehälter (1), in dem ein vom Befüllungsgrad des Kraftstofftanks unabhängiges Kraftstoffvolumen auf rechterhalten ist, einer mit dem Kraftstofftank (6) verbundenen Entnahmeleitung (2), mit der der Kraftstoff mit Hilfe einer Pumpe aus dem Kraftstofftank (6) absaugbar ist, und
2. einer Rücklaufleitung (3), mit der der vom Fahrzeugmotor nicht verbrauchte, also überschüssig entnommene Kraftstoff (24) zum Kraftstofftank (6) zurück führbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (3) in den Staubehälter (1) mündet und die Entnahme leitung (2) bei Unterschreitung eines Mindestfüllstandes des Kraftstoffs im Kraftstofftank mit dem Staubehälter (1) zur Entnahme von Kraftstoff verbind bar ist.

2. Tankentnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Entnahmeleitung (2) mit dem Staubehälter (1) durch ein Umschaltventil (4) bewerkstelligt ist.

3. Tankentnahmevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (4) durch einen das Flüssigkeitsniveau des Kraftstoff tankis (6) abgreifenden Schwimmer (16) oder einem Sensor oder Signalgeber, etwa einem Dickschichtwiderstand, gesteuert ist.

4. Tankentnahmevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (4) an einer Wand des Staubehälters (1) angeordnet ist.

5. Tankentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter (1) am Boden (5) des Kraftstofftanks (6) angeordnet und entweder als separater Behälter oder als integraler Bestandteil des Kraftstoff tankes ausgeführt ist.

6. Tankentnahmevorrichtung nach Anspruch (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (4) nahe dem oder am Boden des Staubehälters (1) angeordnet ist.

7. Tankentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter einen Deckel (22) aufweist, der mit einem Überlauf bil denden Durchbrechungen (23) versehen ist.

8. Tankentnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubehälter (1) im Bodenbereich trichterförmig ausgebildet ist.