DE19638162A1 - Verschlußvorrichtung für einen Fahrzeugtank-Einfüllstutzen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlußvorrich­ tung für einen Fahrzeugtank-Einfüllstutzen, in dessen oberes Ende ein topfförmiger Einsatz dicht eingesetzt ist, welcher an seinem unteren Ende eine mit einer Klappe versehene Öffnung für den Durchtritt des Füllrohres einer Zapfpistole aufweist, wobei die Klappe durch eine Feder gegen den unterseitigen Rand der Öffnung vorgespannt ist.

Derartige Klappen sind als sogenannte Bleifreiklappen be­ kannt und können im allgemeinen nur durch das Einführen des Füllrohres einer Zapfpistole für Bleifreikraftstoff geöffnet werden, weil Zapfpistolen für verbleiten Kraftstoff einen grö­ ßeren Außendurchmesser aufweisen, welcher das Hindurchführen durch die Öffnung und damit das Öffnen der Klappe nicht gestat­ tet. Die genannte Klappe dient daher der Verhinderung eines Be­ tankens mit verbleitem Kraftstoff.

Für das dichte Verschließen des Einfüllstutzens ist ein gesonderter Verschluß erforderlich, beispielsweise ein Schraub- oder Bajonettverschlußdeckel, der für den Tankvorgang per Hand abgenommen werden muß. Abgesehen von dem damit verbundenen Handhabungsaufwand besteht die Gefahr eines Verlierens des Tankdeckels.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, auf einen gesonder­ ten Tankdeckel überhaupt zu verzichten und sich ausschließlich auf die Bleifreiklappe zu verlassen. Dieser Vorschlag hat sich in der Praxis als nicht gangbar erwiesen, weil die Abdichtwir­ kung der Bleifreiklappe im Fahrzeugbetrieb nicht ausreicht, ein Austreten von Kraftstoff sicher zu verhindern, zumal die Feder der Klappe für ein leichtes Einführen der Zapfpistole entspre­ chend schwach ausgelegt werden muß.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, eine Verschluß­ vorrichtung für einen Fahrzeugtank-Einfüllstutzen zu schaffen, welche keine zeitaufwendige Manipulation eines gesonderten Tankdeckels, mit der immer auch die Gefahr eines Verlustes des Tankdeckels einhergeht, erfordert und dennoch einen dichten Verschluß des Einfüllstutzens im Fahrbetrieb gewährleistet. Dieses Ziel wird mit einer Verschlußvorrichtung der einleitend genannten Art erreicht, die sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß neben der Klappe ein Anpreßfinger angelenkt ist, der mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung gegen die Un­ terseite der Klappe beaufschlagbar ist.

Auf diese Weise kann erstmals die Bleifreiklappe als ei­ gentliches Verschlußelement ausgenützt werden, so daß kein ge­ sonderter Tankdeckel mehr erforderlich ist. Der selektiv betä­ tigbare Anpreßfinger gewährleistet einerseits einen dichten Sitz der Klappe im Fahrbetrieb und anderseits ein leichtes Ein­ führen der Zapfpistole unter Ausnützung der schwach ausgelegten Feder der Klappe. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Konstruktion nicht auf die Verwendung mit Bleifreikraftstoff beschränkt ist, sie hat lediglich ihren Ursprung in der als "Bleifreiklappe" bekannten Klappe. Bei entsprechender Dimensio­ nierung der Öffnung und der Klappe kann die Vorrichtung auch mit Zapfpistolen für z. B. verbleiten Kraftstoff zusammenarbei­ ten.

Eine fertigungstechnisch besonders einfache und damit ko­ stengünstige Ausführungsform der Erfindung wird erzielt, wenn die Anlenkungsachsen des Anpreßfingers und der Klappe zusammen­ fallen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Anpreßfinger einen zweiarmigen Hebel bildet, wobei der eine Hebelarm an der Unterseite der Klappe zur Anlage bringbar ist und die Betätigungseinrichtung am ande­ ren Hebelarm angreift. Alternativ kann vorgesehen werden, daß der Anpreßfinger einen einarmigen Hebel bildet, wobei der lange Hebelabschnitt an der Unterseite der Klappe zur Anlage bringbar ist und die Betätigungseinrichtung am kurzen Hebelabschnitt angreift. In beiden Fällen kann das Übersetzungsverhältnis zwischen Betätigungseinrichtung und Anpreßfinger durch ent­ sprechende Wahl der Hebelarme bzw. -abschnitt variiert werden.

In jedem Fall ist es besonders günstig, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Unterseite des Einsatzes mit einer die Öffnung umgebenden Ringdichtung versehen ist, welche vom Rand der Öffnung radial nach außen zurückversetzt ist. Auf diese Weise wird die Ringdichtung vor einer unbeabsichtigten Berührung mit dem Füllrohr geschützt, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Ringdichtung weitgehend hintangehalten ist und ihre Dichtwirkung über lange Zeit gewährleistet bleibt.

Demselben Zweck dient das weitere, besonders bevorzugte Merkmal der Erfindung, daß die mit dem Rand der Öffnung bzw. der Ringdichtung zusammenwirkende Dichtfläche der Klappe gegen­ über dem radial innenseitig angrenzenden Bereich der Klappe zu­ rückspringend angeordnet ist. Dadurch wird die Dichtfläche der Klappe beim Eintreten des Füllrohres der Zapfpistole, bei dem die Klappe vom Füllrohr zur Seite gedrückt wird, durch den in­ nenseitig angrenzenden Klappenbereich vor einem Kontakt mit dem Füllrohr geschützt. Die Dichtfläche bleibt somit über lange Zeit unversehrt und ihre Dichtwirkung erhalten.

Der Anpreßfinger kann auf beliebige Weise als Formteil, Spritzgußteil usw. ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Anpreß­ finger aus einem Federstahlstreifen gebildet, wodurch Montage­ toleranzen ausgeglichen werden können, ohne daß die Dichtwir­ kung beeinträchtigt wird.

Die Betätigungseinrichtung für den Anpreßfinger kann von jeder in der Technik bekannten Art sein. Gemäß einer bevorzug­ ten Variante der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung ein Servomotor, welcher über einen Nocken am Anpreßfinger angreift. Alternativ ist die Betätigungseinrichtung ein Pneumatikkolben, welcher direkt oder über einen Lenker am Anpreßfinger angreift. Beide Varianten bieten die Möglichkeit einer einfachen Fern­ steuerung der Verschlußvorrichtung, beispielsweise mit Hilfe eines den Servomotor oder den Pneumatikkolben steuernden Schal­ ters am Armaturenbrett des Fahrzeuges. Nach einer weiteren er­ findungsgemäßen Alternative ist die Betätigungseinrichtung ein am Anpreßfinger angreifender Nocken, welcher von einem koaxia­ len, über einen Seilzug betätigbaren Mitnehmer verdrehbar ist, wobei der Nocken von einem Sicherungshaken übergriffen ist, der um eine senkrecht zur Drehachse des Nockens verlaufende Dreh­ achse angelenkt ist und eine Führung für den Durchtritt des Seilzuges aufweist, wobei ein Spannen des Seilzuges den Siche­ rungshaken außer Eingriff mit dem Nocken bringt. Dadurch läßt sich die Verschlußvorrichtung auch mechanisch über einen Seil­ zug entriegeln, der beispielsweise in der Nähe des Fahrersitzes endet.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Nocken, der Mitnehmer und der Sicherungshaken um ihre jeweilige Drehachse austariert sind, so daß selbst bei großen Beschleunigungen keine Momente um die Drehachsen auftreten, welche ein unbeab­ sichtigtes Öffnen der Verschlußvorrichtung zur Folge haben könnten. Die Crashsicherheit der Verschlußvorrichtung wird da­ durch wesentlich erhöht.

In jedem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Betä­ tigungseinrichtung in der Stellung des Beaufschlagens des An­ preßfingers ein dem Einfüllstutzen unterhalb der Klappe zuge­ ordnetes Überfüllventil, ORVR-Ventil (Onboard Refuelling Vapour Recovery-Ventil) od. dgl. betätigt, so daß eine gleichzeitige Betätigung sowohl des Anpreßfingers als auch des Ventiles mit Hilfe einer einzigen Einrichtung vorgenommen werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Seilzug-Betätigungseinrichtung für die Ver­ schlußvorrichtung von Fig. 1 schematisch in der Draufsicht und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist das obere Ende 1 eines Einfüllstutzens 2 ge­ zeigt, dessen (nicht dargestelltes) unteres Ende zu einem Fahr­ zeug-Kraftstofftank führt. Das obere Ende 1 des Einfüllstutzens 2 wird bei dem gezeigten Beispiel durch einen gesonderten Guß­ teil gebildet, der mit dem restlichen Einfüllstutzenteil 3 bei 4 abdichtend verbunden ist. Alternativ kann der gesamte Ein­ füllstutzen 2 mit seinem oberen Ende 1 auch einstückig ausge­ formt sein (siehe Fig. 3).

In das obere Ende 1 des Einfüllstutzens 2 ist ein topfför­ miger Einsatz 5 unter Zwischenschaltung von entsprechenden Dichtungen 6 dicht eingesetzt. Der Einsatz 5 weist an seinem unteren Ende 7 eine Öffnung 8 für den Durchtritt des Füllrohres 9 einer (nicht weiter dargestellten) Zapfpistole auf. Die Öff­ nung 8 ist mit Hilfe einer einseitig angelenkten Klappe 10 ver­ schließbar, welche in Fig. 1 zur Veranschaulichung ihrer Bewe­ gung sowohl in der Schließstellung als auch der Offenstellung dargestellt ist. Die Klappe 10 ist an einem entsprechenden La­ ger 11, das an der Außenseite des Einsatzes 5 befestigt ist, um eine Drehachse 12 angelenkt und durch eine Feder 13 gegen den unterseitigen Rand der Öffnung 8 vorgespannt. Die Feder 13 ist so ausgelegt, daß die Klappe 10 durch Einführen des Füllrohres 9 in die Öffnung 8 zur Seite geschwenkt werden kann.

Zur besseren Abdichtung ist zwischen der Unterseite des Einsatzes 5 und der Oberseite der Klappe 10 eine Ringdichtung 14 angeordnet, welche zur Befestigung den Außenumfang des Ein­ satzes 5 übergreift und mit Hilfe eines Spannringes 14′ od. dgl. abdichtend am Einsatz 5 festgelegt ist. Die Ringdichtung 14 ist vom Rand der Öffnung 8 in radialer Richtung nach außen zurück­ versetzt, so daß ein unbeabsichtigter Kontakt mit dem Füllrohr 9 ausgeschlossen ist.

Aus demselben Grund ist die mit der Ringdichtung 14 zusam­ menwirkende Dichtfläche 10′ der Klappe 10 gegenüber dem radial innenseitig angrenzenden Bereich 10′′ der Klappe 10 zurücksprin­ gend angeordnet, so daß das Füllrohr 9 beim Beiseiteschwenken der Klappe 10 auf dem Bereich 10′′ gleitet und in weiterer Folge die Dichtfläche 10′ "überspringt", wie aus Fig. 1 ersehen wer­ den kann.

Um in der Schließstellung der Klappe 10 eine perfekte Ab­ dichtung zu gewährleisten, ist neben der Klappe 10 ein Anpreß­ finger 15 angelenkt. Die Anlenkungsachse des Anpreßfingers 15 fällt bei dem gezeigten Beispiel mit der Anlenkungsachse 12 der Klappe 10 zusammen, obwohl dies nicht zwingend ist. Der Anpreß­ finger 15 ist aus einem etwa L-förmig abgewinkelten Feder­ stahlstreifen geformt und bildet einen zweiarmigen Hebel, wobei der eine Hebelarm 16 an der Unterseite der Klappe 10 angreift, wogegen am anderen Hebelarm 17 eine Betätigungseinrichtung 18 angreift.

Die Betätigungseinrichtung 18 umfaßt einen (nicht näher dargestellten) Servomotor, von dem nur die Welle 19 gezeigt ist. Die Welle 19 treibt einen Nocken 20 an, der seinerseits auf den Hebel 17 wirkt, so daß der Hebel 16 in der Schließstel­ lung der Klappe 10 gegen die Unterseite des Einsatzes 5 beauf­ schlagt werden kann.

In Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Nocken 20 in seiner vollständig dargestellten Stellung auch einen Steuerstift 21 eines den Raum zwischen dem Einsatz 5 und dem oberen Ende 1 des Einfüllstutzens 2 belüftenden Ventiles 22 in die Offenstellung betätigt. Das Ventil 22 ist ein sogenanntes Überfüllventil und leitet in der Offenstellung einen allfälligen Kraftstoffüber­ schuß über einen Anschluß 23 zurück in den Tank. Alternativ könnte das Ventil auch ein sogenanntes ORVR-Ventil (Onboard Re­ fuelling Vapour Recovery-Ventil) sein, über welches Kraftstoff­ dämpfe bzw. ein allfälliger Kraftstoffüberschuß in einen (nicht dargestellten) Aufnahmebehälter geleitet werden.

Der Anpreßfinger 15 und die Betätigungseinrichtung 18 sind in einer Erweiterung 24 des oberen Endes 1 des Einfüllstutzens 2 gegenüber der Außenumgebung abgedichtet aufgenommen. Es ist auch möglich, daß lediglich der Nocken 20 der Betätigungsein­ richtung 18 im Inneren der Einfüllstutzen-Erweiterung 24 gela­ gert ist, wogegen die Welle 19 die Erweiterung 24 unter Zwi­ schenschaltung einer entsprechenden Axialdichtung durchsetzt und der Servomotor zur Betätigung der Welle 19 außerhalb der Erweiterung 24 angeordnet ist.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform einer Betä­ tigungseinrichtung 18 schematisch dargestellt. Der Nocken 20 ist hier der eine Arm eines zweiarmigen Hebels, und das Zusam­ menwirken des Nockens 20 mit dem Anpreßfinger 15 erfolgt in derselben Weise wie bei Fig. 1 und ist nicht näher dargestellt. Der Nocken 20 beaufschlagt in seiner Ruhestellung den Anpreß­ finger 15, wird jedoch von einem koaxial gelagerten Mitnehmer 25 in Richtung der Pfeile 26 in die Entlastungsstellung ge­ schwenkt, wenn ein am Mitnehmer 25 angreifender Seilzug 27 in Richtung des Pfeiles 28 betätigt wird. Der Mitnehmer 25 greift dabei an einer Nase 29 des anderen Hebelendes des Nockens 20 an. Ein um eine Drehachse 30 gelagerter Sicherungshaken 31 übergreift in seiner Ruhestellung mit einer Nase 32 den Nocken 20 und verhindert zunächst eine Verdrehung desselben. Der Seil­ zug 27 ist durch eine Führung 33 des Sicherungshakens 31 derart hindurchgeführt, daß ein Spannen des Seilzuges 27 den Siche­ rungshaken 31 in Richtung des Pfeiles 34 außer Eingriff mit dem Nocken 20 bringt. Durch Ziehen am Seilzug 27 wird daher zu­ nächst der Sicherungshaken 31 entriegelt, und ein weiteres Zie­ hen am Seilzug 27 verschwenkt den Mitnehmer 25 und damit den Nocken 20 zur Entlastung des Anpreßfingers 15.

Es ist zu beachten, daß die beweglichen Elemente Nocken 20, Mitnehmer 25 und Sicherungshaken 31 um ihre jeweilige Dreh­ achse austariert sind, so daß bei großen Beschleunigungen, z. B. im Falle eines Crashs, keine die Verriegelung lösenden Drehmo­ mente auftreten. Zur Crashsicherheit trägt dabei auch die senk­ rechte Anordnung der Anlenkungsachsen von Nocken und Mitnehmer einerseits und Sicherungshaken anderseits bei.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform kommt ein als einarmiger Hebel ausgebildeter Anpreßfinger 35 zum Einsatz, dessen langer Hebelarm 36 an der Unterseite der Klappe 10 an­ greift und an dessen kurzem Hebelarm 37 eine Betätigungsein­ richtung 38 angreift. Der Anpreßfinger 35 ist bei dieser Aus­ führungsform als Gußteil gefertigt.

Die Betätigungseinrichtung 38 umfaßt einen Lenker 39, wel­ cher von einem Pneumatikkolben 40 angetrieben wird. Der Pneuma­ tikkolben 40 ist über eine Vakuumleitung 41 betätigbar und im drucklosen Zustand durch eine Feder in die Schließstellung der Klappe 10 vorgespannt. Anstelle einer pneumatischen Betätigung wäre auch hier eine elektrische Betätigung über einen Schneckentrieb, Linearmotor usw. vorstellbar, oder z. B. über eine Zahnstangen/Ritzelverbindung, wie durch das Ritzel 42 an­ gedeutet. Allgemein gesprochen ist jede Art von Betätigungsein­ richtung geeignet, solange sie den Anpreßfinger in entsprechen­ der Weise gegen die Klappe beaufschlagt. In jedem Fall könnte die Betätigungseinrichtung auch außerhalb der Erweiterung 24 angeordnet werden, wobei ihr eigentlicher Betätigungsteil, sei es eine Welle, ein Stößel od. dgl., die Erweiterung 24 abdich­ tend durchsetzt und auf den Anpreßfinger einwirkt.

Claims (12)

1. Verschlußvorrichtung für einen Fahrzeugtank-Einfüll­ stutzen, in dessen oberes Ende ein topfförmiger Einsatz dicht eingesetzt ist, welcher an seinem unteren Ende eine mit einer Klappe versehene Öffnung für den Durchtritt des Füllrohres ei­ ner Zapfpistole aufweist, wobei die Klappe durch eine Feder ge­ gen den unterseitigen Rand der Öffnung vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Klappe (10) ein Anpreßfinger (15, 35) angelenkt ist, der mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung (18, 38) gegen die Unterseite der Klappe (10) beaufschlagbar ist.

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anlenkungsachsen (12) des Anpreßfingers (15, 35) und der Klappe (10) zusammenfallen.

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßfinger (15) einen zweiarmigen He­ bel bildet, wobei der eine Hebelarm (16) an der Unterseite der Klappe (10) zur Anlage bringbar ist und die Betätigungseinrich­ tung (18) am anderen Hebelarm (17) angreift.

4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßfinger (35) einen einarmigen He­ bel bildet, wobei der lange Hebelabschnitt (36) an der Unter­ seite der Klappe (10) zur Anlage bringbar ist und die Betäti­ gungseinrichtung (38) am kurzen Hebelabschnitt (37) angreift.

5. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Einsatzes (5) mit einer die Öffnung (8) umgebenden Ringdichtung (14) versehen ist, welche vom Rand der Öffnung (8) radial nach außen zurück­ versetzt ist.

6. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Rand der Öffnung (8) bzw. der Ringdichtung (14) zusammenwirkende Dichtfläche (10′) der Klappe (10) gegenüber dem radial innenseitig angrenzenden Bereich (10′′) der Klappe (10) zurückspringend angeordnet ist.

7. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßfinger (15) aus einem Federstahlstreifen gebildet ist.

8. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (18) ein Servomotor (19) ist, welcher über einen Nocken (20) am An­ preßfinger (15) angreift.

9. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (38) ein Pneumatikkolben (40) ist, welcher direkt oder über einen Lenker (39) am Anpreßfinger (35) angreift.

10. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (18) ein am Anpreßfinger (15) angreifender Nocken (20) ist, welcher von einem koaxialen, über einen Seilzug (27) betätigbaren Mit­ nehmer (25) verdrehbar ist, wobei der Nocken (20) von einem Si­ cherungshaken (31) übergriffen ist, der um eine senkrecht zur Drehachse des Nockens (20) verlaufende Drehachse (34) angelenkt ist und eine Führung (33) für den Durchtritt des Seilzuges (27) aufweist, wobei ein Spannen des Seilzuges (27) den Sicherungs­ haken (31) außer Eingriff mit dem Nocken (20) bringt.

11. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Nocken (20), der Mitnehmer (25) und der Sicherungshaken (31) um ihre jeweilige Drehachse austariert sind.

12. Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (18) in der Stellung des Beaufschlagens des Anpreßfingers (15) ein dem Einfüllstutzen (2) unterhalb der Klappe (10) zugeordnetes Überfüllventil (22), ORVR-Ventil od. dgl. betätigt.