DE19625061C2

DE19625061C2 - Fuel tank with delivery unit

Info

Publication number: DE19625061C2
Application number: DE1996125061
Authority: DE
Inventors: Ralf Schimmel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-06-22
Filing date: 1996-06-22
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2016-06-23
Also published as: DE19625061A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit im Inneren angeordneter Fördereinheit zum Fördern von Kraftstoff zu einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Fördereinheit einen Behälter und eine in diesem angeordnete Kraftstoffpumpe auf weist, und der Behälter im Bereich des Tankbodens mit einem Klappenventil versehen ist, das über eine Öffnung im Behälter ein Einströmen von Kraftstoff in den Behälter gestattet.The invention relates to a fuel tank with inside arranged delivery unit for delivering fuel to a Internal combustion engine, wherein the conveyor unit Container and a fuel pump arranged in this points, and the container in the area of the tank bottom with a Flap valve is provided through an opening in the container allows fuel to flow into the tank.

In aller Regel sind bei Kraftfahrzeugen Verwendung findende Kraftstofftanks der Form der dem Tank benachbarten Bauteile angepaßt und es ist die Fördereinheit im Bereich des tiefsten Punktes des Tanks angeordnet. Der im Tank befindliche Kraftstoff strömt durch die Öffnung im Behälter in diesen ein, wobei das Klappenventil dem Zweck dient, ein Rückströmen des Kraftstoffes in den Tank zu verhindern. Bei bekannten Klappenventilen hat es sich aber gezeigt, daß diese nicht geeignet sind, die Förder einheit über einen gewissen Zeitraum abzudichten und gleichzei tig ein Erstbefüllen der Fördereinheit zu ermöglichen.As a rule, are used in motor vehicles Fuel tanks in the form of the components adjacent to the tank adjusted and it is the conveyor unit in the area of the deepest Point of the tank arranged. The fuel in the tank flows into the container through the opening, the Flap valve serves the purpose of backflow of the fuel to prevent in the tank. With known flap valves it has but it has been shown that these are not suitable, the funding to seal the unit over a certain period of time and at the same time tig to allow the conveyor unit to be filled for the first time.

Ein Kraftstofftank mit einer Fördereinheit der eingangs genann ten Art ist aus der US 2 953 156 bekannt. Das dort verwendete Klappenventil verhindert das Ausströmen des Kraftstoffs aus dem Behälter bei Schräglage eines Hubschraubers und stellt damit sicher, daß von der im Behälter angeordneten Fördereinheit Kraftstoff sicher angesaugt werden kann, wenn sich der Hub schrauber in Schräglage befindet.A fuel tank with a delivery unit named above ten Art is known from US 2 953 156. The one used there Flap valve prevents fuel from flowing out of the Container at an inclined position of a helicopter and thus represents sure that from the conveyor unit located in the container Fuel can be drawn in safely when the stroke screwdriver is in an inclined position.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstofftank mit Fördereinheit der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß der in der Fördereinheit befindliche Kraftstoff über einen längeren Zeitraum in der Fördereinheit verbleibt und sich das Klappenventil bei Befüllung des Tanks, insbesondere bei dessen Erstbefüllung, leicht öffnet. Darüber hinaus soll das Klappenventil selbst bei großen Toleranzen noch prozessicher arbeiten, sowie bei Schwingungsbelastung sicher in seiner Lagerung fixiert bleiben. Die Schwerkrafteinflüsse sollen möglichst kompensiert werden. Das Ventil soll möglichst univer sell einsetzbar sein.It is an object of the present invention to provide a fuel tank with conveyor unit of the type mentioned at the beginning form that the fuel in the delivery unit over remains in the conveyor unit for a longer period of time the flap valve when filling the tank, especially when its first filling, opens slightly. In addition, that should Flap valve still reliable, even with large tolerances work, as well as safely in vibration Storage remain fixed. The effects of gravity should be compensated for as far as possible. The valve should be as universal as possible sell can be used.

Die Erfindung schlägt einen Kraftstofftank mit Fördereinheit der genannten Art vor, bei dem das Klappenventil durch einen schwenkbar im Behälter gelagerten Ventilträger und ein im Ventilträger gehaltenes elastisches Schirmventil gebildet ist.The invention proposes a fuel tank with the delivery unit mentioned type, in which the flap valve by a valve carrier pivotally mounted in the container and one in Elastic umbrella valve held valve holder is formed.

Erfindungsgemäß ist damit vorgesehen, daß das Klappenventil zweiteilig ausgebildet ist, nämlich das die eigentliche Ventil funktion besitzende elastische Schirmventil und den Ventilträger aufweist, wobei letztgenannter schwenkbar im Behälter gelagert ist und das Schirmventil trägt. Eventuelle fertigungsbedingte Toleranzen können damit im Bereich der Lagerstelle des Ventil trägers und/oder der Lagerstelle des Schirmventils im Ventil träger ausgeglichen werden. In aller Regel reicht es aus, Toleranzen nur im Bereich der Lagerstelle des Ventilträgers zu kompensieren.According to the invention it is provided that the flap valve is formed in two parts, namely that the actual valve Functional elastic umbrella valve and the valve carrier has, the latter being pivotally mounted in the container and carries the umbrella valve. Any production-related Tolerances can be in the area of the bearing of the valve carrier and / or the bearing point of the umbrella valve in the valve carriers are balanced. As a rule, it is sufficient Tolerances only in the area of the bearing of the valve carrier compensate.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die mit dem Schirmventil zusammenwirkende, die Behälteröffnung umschließende Dichtfläche des Behälters schräg zum Tankboden angeordnet ist, wobei unter letzterem derjenige Bodenbereich des Tanks verstanden wird, in dessen Bereich sich die Fördereinheit befindet. Infolge der schrägen Anordnung der Dichtfläche werden die Schwerkrafteinflüsse auf den Ventilträger und das von diesem gehaltene Schirmventil kompensiert. Vor teilhaft ist die die Behälteröffnung umschließende Dichtfläche des Behälters unter einem Winkel von 30 bis 60°, bevorzugt 40 bis 50°, insbesondere 45° zum Tankboden angeordnet.According to a particular embodiment of the invention provided that the cooperating with the umbrella valve, the Sealing surface of the container enclosing the opening at an angle is arranged to the tank bottom, the latter being the latter Bottom area of the tank is understood, in the area of which the conveyor unit is located. Due to the oblique arrangement of the The sealing surface becomes the gravitational influences on the valve carrier and compensates for the umbrella valve held by this. before the sealing surface enclosing the container opening is partial of the container at an angle of 30 to 60 °, preferably 40 up to 50 °, in particular 45 ° to the tank bottom.

Gemäß einer baulich besonders einfachen Gestaltung ist der Ventilträger plattenförmig ausgebildet und, auf die Dicht stellung des Schirmventils bezogen, parallel zur Dichtfläche angeordnet. Durch diese parallele Anordnung des Schirmventiles im Ventilträger relativ zur Dichtfläche werden alle Winkeltole ranzen eliminiert.According to a structurally particularly simple design, the Valve carrier plate-shaped and, on the sealing position of the screen valve related, parallel to the sealing surface arranged. This parallel arrangement of the screen valve All angular troughs are in the valve carrier relative to the sealing surface satchel eliminated.

Das Schirmventil ist zweckmäßig als Elastomermembrane ausgebil det und damit geeignet, Toleranzen der Dichtfläche auszuglei chen.The screen valve is expediently designed as an elastomer membrane det and thus suitable to compensate tolerances of the sealing surface chen.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ventilträger in zwei Lagerwangen des Behälters gelagert ist, wobei jede Wange als noch oben offenes U ausgebildet ist, in die eine Lagerachse des Ventilträgers eingelegt ist. Die zum Funktionieren des Klappenventils notwen digen Freihaltsgrade werden damit erreicht, daß es in einer Richtung auf der Dichtfläche des Behälters in vorgegebenem Rahmen rutschen kann. Dies wird beispielsweise erreicht durch Ansätze der Lagerachse, die deren Längsspiel begrenzen. Die Ansätze erfüllen auch den Zweck, ein seitliches Kippen des Ventilträgers zu verhindern, indem sie sich an die Lagerwangen anlegen. Die Ansätze zentrieren damit den Ventilträger bezüglich der Öffnung im Behälter. Das relativ große Spiel, bei gleichzei tig genauer Abdichtung der Dichtfläche, ermöglicht ein einwand freies Funktionieren, selbst bei starker Quellung der Kunst stoffteile im Kraftstoff. Bevorzugt hintergreift die jeweilige Lagerwange im Bereich ihres freien Endes die Lagerachse, so daß der Hinterschnitt der Lagerwangen ein Herausspringen des Ventilträgers unter Schwingungsbelastung verhindert.According to a particular embodiment of the invention provided that the valve carrier in two bearing cheeks of Container is stored, with each cheek as an open top U is formed, in which a bearing axis of the valve carrier is inserted. The necessary for the functioning of the flap valve The degree of clearance is achieved by having it in one Direction on the sealing surface of the container in a given Frame can slip. This is achieved, for example, by Approaches to the bearing axis that limit their longitudinal play. The Approaches also serve the purpose of tilting the To prevent the valve carrier by sticking to the bearing cheeks invest. The approaches thus center the valve carrier with respect the opening in the container. The relatively big game, at the same time Tightly accurate sealing of the sealing surface, enables a perfect free functioning, even with strong swelling of art parts of fuel. The respective one preferably engages behind Bearing cheek in the area of its free end, the bearing axis, so that the undercut of the bearing cheeks jumping out of the Prevented valve carrier under vibration.

Die vorgenannte Gestaltung ermöglicht es, das Klappenventil aus Kunststoff herzustellen, wobei aufgrund der günstigen Entform barkeit das Klappenventil universell einsetzbar ist.The aforementioned design makes it possible to remove the flap valve Manufacture plastic, due to the favorable demolding The flap valve can be used universally.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung der Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinatio nen von Einzelmerkmalen weitere erfinderische Ausgestaltungen darstellen.Further features of the invention are in the dependent claims Description of the figures and the figures themselves, whereby it is noted that all individual features and all combinations NEN of individual features further inventive designs represent.

In den Figuren ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein.In the figures, the invention is based on an embodiment for example, without being limited to them.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine in einem Kraftstofftank angeordnete Fördereinheit, Fig. 1 shows a section through means disposed in a fuel tank feed unit,

Fig. 2 ein Detail des Behälters der Fördereinheit mit dem in diesem gelangerten Klappenventil, Fig. 2 shows a detail of the container of the transport unit with the managed Erten in this flap valve,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Bestandteil des Klappenventils bildenden Ventilträgers, Fig. 3 is a side view of the part of the flap valve forming the valve carrier,

Fig. 4 eine Draufsicht des in Fig. 3 gezeigten Ventilträgers und Fig. 4 is a plan view of the valve carrier shown in Fig. 3 and

Fig. 5 eine Seitenansicht des Bestandteil des Klappenventils bildenden Schirmventils. Fig. 5 is a side view of the component of the flap valve forming the umbrella valve.

Fig. 1 zeigt die Einbaulage einer Fördereinheit 1, die dem Fördern von Kraftstoff zu einer Verbrennungskraftmaschine dient. Bezogen auf die horizontale Position eines Kraftfahrzeuges liegt die Fördereinheit 1 mit ihrer unteren, horizontalen Bodenfläche 2 an einem ebenen Abschnitt des Tankbodens 3 an, wobei dieser Bereich des Tankbodens die Tanksohle darstellt. Fig. 1 shows the installation position of a conveyor unit 1 which is used to deliver fuel to an internal combustion engine. Relative to the horizontal position of a motor vehicle, the conveyor unit 1 rests with its lower, horizontal bottom surface 2 on a flat section of the tank bottom 3 , this area of the tank bottom representing the tank bottom.

Die Fördereinheit 1 weist einen Behälter 4 mit den darin befindlichen Aggregaten zum Fördern des Kraftstoffes, ein schließlich Rücklaufleitung, auf. In einem unteren Eckbereich des Behälters 4 ist dieser mit einer schrägen Wandung 5 ver sehen, die unter einem Winkel von 45° zur unteren Bodenfläche 2 des Behälters 4 angeordnet ist. Die Wandung 5 ist mit einer Öffnung 6 kreisförmigen Querschnitts versehen, die mittels eines innerhalb des Behälters 4 angeordneten Klappenventiles 7 verschließbar ist. Dieses gestattet damit ausschließlich das Einströmen von Kraftstoff vom Tank in den Behälter 4.The delivery unit 1 has a container 4 with the units therein for delivering the fuel, including a return line. In a lower corner region of the container 4 , this is seen ver with an inclined wall 5 , which is arranged at an angle of 45 ° to the lower bottom surface 2 of the container 4 . The wall 5 is provided with an opening 6 of circular cross section, which can be closed by means of a flap valve 7 arranged inside the container 4 . This therefore only allows fuel to flow into the tank 4 from the tank.

In Fig. 2 ist die Ecke des Behälters 4 mit dem Klappenventil 7 im Detail veranschaulicht, wobei das Klappenventil sowohl in seiner, die Öffnung 6 verschließenden Postion, als auch in der Öffnungsposition dargestellt ist. Oberhalb der Öffnung 6 sind benachbart der vertikalen äußeren Behälterwandung 4a, zwei parallel zueinander angeordnete Lagerwangen 8 vorgesehen, die mit einem bezüglich der Horizontalen geneigten Abschnitt 4b der Behälterwandung verbunden sind. Jede Lagerwange ist als nach oben offenes U ausgebildet und dient der Aufnahme der Lagerachse 9 eines plattenförmigen Ventilträgers 10. Die Lagerachse 9 ist mit zwei Ansätzen 11 versehen, die beidseitig der Verbindungs stelle des eigentlichen Ventilträgers und der Lagerachse 9 angeordnet sind, und zwar in einem solchen Abstand voneinander, daß die Lagerachse 9 mit geringem Längsspiel zwischen den beiden Lagerwangen 8 geführt ist. Da der Durchmesser der Lagerachse 9 geringfügig geringer ist als der Abstand der beiden Schenkel 12 und 13 der jeweiligen Lagerwange 8 voneinander, ist ein gewisses Kippspiel der Lagerachse 9 in den beiden Lagerwangen 8 gegeben. Wie insbesondere der Darstellung der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Schenkel 13 der jeweiligen Lagerwange 8 mit einem auf den anderen Schenkel 12 dieser Lagerwange 8 gerichteten Vor sprung 14 versehen, der sicherstellt, daß die Lagerachse 9 nicht unbeabsichtigt, insbesondere infolge Schwingungen, sich aus der jeweiligen Lagerwange 8 nach oben heraus bewegen kann.The corner of the container 4 with the flap valve 7 is illustrated in detail in FIG. 2, the flap valve being shown both in its position closing the opening 6 and in the opening position. Above the opening 6 , adjacent to the vertical outer container wall 4 a, two bearing cheeks 8 arranged parallel to one another are provided, which are connected to a section 4 b of the container wall inclined with respect to the horizontal. Each bearing cheek is designed as an upwardly open U and serves to receive the bearing axis 9 of a plate-shaped valve carrier 10 . The bearing axis 9 is provided with two lugs 11 which are arranged on both sides of the connection of the actual valve carrier and the bearing axis 9 , at such a distance from one another that the bearing axis 9 is guided with little longitudinal play between the two bearing cheeks 8 . Since the diameter of the bearing axis 9 is slightly smaller than the distance between the two legs 12 and 13 of the respective bearing cheek 8 from one another, there is a certain tilt play of the bearing axis 9 in the two bearing cheeks 8 . As can be seen in particular from the illustration in FIG. 2, the leg 13 of the respective bearing cheek 8 is provided with a jump 14 directed towards the other leg 12 of this bearing cheek 8 , which ensures that the bearing axis 9 is not inadvertently, in particular as a result of vibrations, can move upwards out of the respective bearing cheek 8 .

Das freie Ende des Ventilträgers 10 ist kreisförmig ausgebildet und dient der Aufnahme eines Bestandteil des Klappenventils 7 bildenden Schirmventiles 15, das als Elastomermembran ausgebil det ist. Hierzu weist der kreisförmige Abschnitt 16 des Ventil trägers 10 ein zentrales Loch 17 auf, durch das ein Zapfenansatz 18 des Schirmventils 15 hindurchgesteckt ist, wobei ein im Bereich des Zapfenansatzes 18 angeordneter Wulst 19 den kreis förmigen Abschnitt 16 des Ventilträgers 10 hintergreift. Insgesamt betrachtet ist das Klappenventil 7 symmetrisch zur Achse 22 ausgebildet. The free end of the valve support 10 is circular and serves to accommodate a part of the flap valve 7 forming the umbrella valve 15 , which is ausgebil det as an elastomeric membrane. For this purpose, the circular portion 16 of the valve member 10 a central hole 17 through which a pin approach is through put 18 of the umbrella valve 15, in which is arranged in the area of the trunnion lug 18 bead 19 the circular portion 16 of the valve member 10 engages. Overall, the flap valve 7 is formed symmetrically to the axis 22 .

Die Darstellung der Fig. 2 veranschaulicht, daß bei horizontal orientiertem Tankboden 3 der Ventilträger 10 des Klappenventils 7, in der Dichtstellung des Schirmventils 15, parallel zur Wandung 5 des Behälters 4 und damit parallel zur kreisringförmi gen Dichtfläche 20 der Wandung 5 angeordnet ist. Durch diese Anordnung ist der Schwerkrafteinfluß des Klappenventiles 7 gering und es können wegen der besonderen Lagerung des Ventil trägers 10 in den beiden Lagerwangen 8 Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, so daß ein sicheres Abdichten des Behälters über einen längeren Zeitraum sichergestellt ist, und sich im übrigen das Klappenventil 7 auch bei Erstbefüllung leicht öffnen läßt.The illustration of Fig. 2 illustrates that in horizontally oriented tank bottom 3 of the valve carrier 10 of the flap valve 7 , in the sealing position of the screen valve 15 , parallel to the wall 5 of the container 4 and thus parallel to the annular sealing surface 20 of the wall 5 is arranged. With this arrangement, the influence of gravity of the flap valve 7 is low and because of the special mounting of the valve carrier 10 in the two bearing cheeks 8 manufacturing tolerances can be compensated for, so that a secure sealing of the container is ensured over a long period of time, and the flap valve itself 7 can be opened easily even when first filled.

Claims

1. Fuel tank with an internally arranged delivery unit ( 1 ) for delivering fuel to an internal combustion engine, the delivery unit ( 1 ) having a container ( 4 ) and a fuel pump arranged in it, and the container ( 4 ) in the region of the tank bottom ( 3 ) is provided with a flap valve ( 7 ) which allows fuel to flow into the container ( 4 ) via an opening ( 6 ), characterized in that the flap valve ( 7 ) is pivotally mounted in the container ( 4 ) Valve carrier ( 10 ) and an elastic screen valve ( 15 ) held in the valve carrier ( 10 ) is formed.

2. Tank according to claim 1, characterized in that the with the screen valve ( 15 ) cooperating, the container opening ( 6 ) enclosing sealing surface ( 20 ) of the container ( 4 ) is arranged obliquely to the tank bottom ( 3 ).

3. Tank according to claim 2, characterized in that the container opening ( 6 ) enclosing sealing surface ( 20 ) of the container ( 4 ) at an angle of 30 to 60 °, preferably 40 to 50 °, in particular 45 ° to the tank bottom ( 3 ) is arranged.

4. Tank according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve carrier ( 10 ) is plate-shaped ausgebil det and, based on the sealing position of the screen valve ( 15 ), is arranged parallel to the sealing surface ( 20 ).

5. Tank according to one of claims 1 to 4, characterized in that the screen valve ( 15 ) is designed as an elastomeric membrane.

6. Tank according to one of claims 1 to 5, characterized in that the valve carrier ( 10 ) in two bearing cheeks ( 8 ) of the container ( 4 ) is mounted, wherein each cheek ( 8 ) is designed as an open U, in a bearing axis ( 9 ) of the valve carrier ( 10 ) is inserted.

7. Tank according to claim 6, characterized in that the bearing axis ( 9 ) is held with longitudinal play in the bearing cheeks ( 8 ) and approaches ( 11 ) of the bearing axis ( 9 ) limit their longitudinal play.

8. Tank according to claim 6 or 7, characterized in that the respective bearing cheek ( 8 ) engages behind the bearing axis ( 9 ) in the region of its free end (projection 14 ).