DE19853615A1 - Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoffdämpfen in einem Kraftstofftank - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoffdämpfen in einem KraftstofftankInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern von Kraft
stoffdämpfen in einem Fahrzeugtank und insbesondere eine Ventileinrichtung zum
Steuern des Kraftstoffdampfstromes aus einem Fahrzeug-Kraftstofftank und zum
Steuern des maximalen Kraftstoffniveaus im Tank.
Aufgrund immer drängender werdender Umweltüberlegungen muß vermie
den werden, daß Kraftstoffdampf beim Befüllen des Tanks in die Atmosphäre ent
weicht. Die Verwendung einer bordeigenen Dampfrückgewinnungsanlage zum Ent
fernen überschüssigen Kraftstoffdampfes aus dem Tank ist eine Lösung des Pro
blems. Typischerweise wird einem Aktivkohle enthaltenden Speicherkanister Kraft
stoffdampf durch eine Ventilanordnung an der Oberseite des Kraftstofftanks zuge
führt. Der Speicherkanister steht mit dem Saugrohr der Brennkraftmaschine in Ver
bindung, um Kraftstoffdampf aus dem Kanister bei Betrieb der Brennkraftmaschine
abzusaugen. Die Ventilanordnung enthält üblicherweise ein Ventil, das auf das
Kraftstoffniveau im Tank anspricht, derart, daß das Ventil bei einem ausreichend
niedrigen Kraftstoffniveau offen bleibt, damit Kraftstoffdampf ungehindert aus dem
Tank in den Kanister strömen kann. Wenn das Kraftstoffniveau während des Betan
kungsvorganges ein maximales Sollniveau im Tank erreicht, schließt ein Schwim
mer das Ventil, um zu verhindern, daß flüssiger Kraftstoff durch das Ventil in den
Kanister strömt. Das geschlossene Ventil verhindert ferner, daß Kraftstoffdampf in
den Kanister strömt. Eine derartige Anlage ist in der US 5,579,802 offenbart.
Bei einigen dieser Anlagen werden Ventile hoher Kapazität bzw. großen
Strömungsdurchsatzes dazu verwendet, den Dampfstrom aus dem Tank in den
Kanister zu steuern. Derartige Ventile neigen dazu, von dem Dampfdruck im Tank
in die Schließstellung getrieben und dort gehalten zu werden, wenn sie offen sein
sollten. Dies verhindert, daß der Dampf durch das Ventil in den Kanister strömt. Der
Zweck der Anlage ist dadurch zerstört, da der Kraftstoffdampf nicht in den Kanister
gelangt und von dort in die Atmosphäre abgelassen werden kann. Ferner wird bei
Verwendung eines einzelnen Schwimmers, der auf das Kraftstoffniveau im Tank
anspricht, das Ventil in der Schließstellung gehalten, während das Kraftstoffniveau
sich an oder in der Nähe des maximalen Sollniveaus befindet. Dies ist nicht wün
schenswert, daß bei Zugabe bei Kraftstoff in den Tank bei geschlossenem Ventil der
Druck im Tank erhöht und somit die Abgabe von Kohlenwasserstoff-Kraftstoff
dämpfen in die Atmosphäre erhöht werden kann.
Die Erfindung, die diese Probleme löst sowie vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Eine Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoffdämpfen in einem Kraftstoff
tank besitzt einen Füllstand-Steuerschwimmer, der auf das Kraftstoffniveau im
Kraftstofftank anspricht und so ausgebildet ist, daß er einen Auslaßkanal ver
schließt, durch den Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstofftank abgelassen werden,
wenn ein erwünschtes maximales Kraftstoffniveau im Tank beim Betanken erreicht
ist. Der Steuerschwimmer ist so ausgebildet, daß er absinkt, nachdem das Betanken
beendet ist, und zwar vorzugsweise einige Minuten danach, um den Auslaßkanal
wieder zu öffnen, so daß Kraftstoffdämpfe erneut aus dem Kraftstofftank "entlüftet"
werden können. Versetzt angeordnete Öffnungen im Gehäuse ermöglichen es, daß
die Kraftstoffdämpfe den Tank durch den Auslaßkanal verlassen, wenn er offen ist,
jedoch verhindern, daß hoch schwappender Kraftstoff im Tank durch den Auslaß
kanal zu einem Dampf-Speicherkanister stromab des Auslaßkanals fließt. Während
des Befüllens des Tanks, wenn der Auslaßkanal geschlossen oder nahezu geschlos
sen ist, steigt der Druck im Tank an, so daß Kraftstoff in dem Füllstutzen nach oben
steigt und die automatische Abschaltung einer Zapfdüse einer Tankstellen-Kraft
stoffpumpe betätigt und somit verhindert, daß Kraftstoff weiter in den Tank fließt.
Bei einer Ausführungsform hat der Steuerschwimmer die Form einer Kappe
bzw. Schüssel und ist in seiner unteren Wand mit einer kalibrierten Öffnung verse
hen, durch die Kraftstoff langsam in den Steuerschwimmer einströmt, bis ausrei
chend Kraftstoff im Steuerschwimmer vorhanden ist, um ihn auf den Boden des
Gehäuses der Ventilanordnung absinken zu lassen. Bei einer anderen Ausführungs
form hat der Steuerschwimmer die Form einer umgedrehten Kappe bzw. Schüssel,
und Luft bzw. Kraftstoffdämpfe werden darin eingeschlossen, wenn flüssiger
Kraftstoff den Boden des Steuerschwimmers verschließt, so daß der Steuerschwim
mer einen Auftrieb erfährt. Durch eine Steueröffnung in dem Steuerschwimmer
können die eingeschlossenen Gase langsam entweichen, um den Auftrieb des Steu
erschwimmers zu verringern, bis er absinkt. Vorzugsweise ist der Steuerschwimmer
federbelastet, um sicherzustellen, daß bei einem Überrollzustand des Fahrzeuges der
Steuerschwimmer unverzüglich den Auslaßkanal verschließt und ihn auch dann
noch verschlossen hält, wenn er vollständig in flüssigen Kraftstoff getaucht ist.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Vorrichtung mit einer Dampfent
lüftungsventilanordnung geschaffen, die einen hohen Strömungsdurchsatz hat, in
Abhängigkeit von dem Kraftstoffniveau im Tank öffnet und schließt, ohne durch
den Druck des Kraftstoffdampfes im Tank ungünstig beeinflußt zu werden und die
verhindert, daß dem Speicherkanister für den Kraftstoffdampf flüssiger Kraftstoff
zufließt. Die Ventilanordnung schließt bei einem Überrollzustand des Fahrzeuges,
begrenzt das maximale Kraftstoffniveau im Tank während des Betankens, ermög
licht, daß Kraftstoffdampf aus dem Tank abströmt, selbst, wenn der Tank vollstän
dig mit Kraftstoff gefüllt ist, sorgt für ein sanfteres Abschalten der Zapfdüse, ver
meidet ein Zurückschwappen von Kraftstoff aus dem Füllstutzen des Tanks beim
Abschalten der Zapfdüse, sorgt für eine Druckentlastung des Tanks bei Überdruck
zuständen und ist robust, dauerhaft, zuverlässig und einfach im Aufbau und wirt
schaftlich in Herstellung und Montage und besitzt ferner eine lange Lebensdauer.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoffanlage für die Brenn
kraftmaschine eines Fahrzeuges mit der Brennkraftmaschine, dem Dampf-Spei
cherkanister, dem Kraftstofftank und einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dampf
entlüftungs-Ventilanordnung;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Ventilanordnung der Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Ventil
anordnung;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Ventil
anordnung;
Fig. 5 eine Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Ventil
anordnung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Fahrzeug-Kraftstoffanlage 8 mit einer Kraft
stoffdampfentlüftungs-Ventilanordnung 10. Die Ventilanordnung 10 besitzt einen
Steuerschwimmer 12, der auf das Kraftstoffniveau im Kraftstofftank 14 anspricht
und so ausgebildet ist, daß er einen Sekundärschwimmer 16 verstellt, um ein Haupt
ventil 18 zu schließen und dadurch sowohl das maximale Kraftstoffniveau im Tank
14 zu begrenzen und wie auch den Durchtritt von Kraftstoff durch das Hauptventil
16 zu unterbinden. Die Ventilanordnung 10 ist an der Oberseite des Tanks 14 ange
bracht und vorzugsweise innerhalb eines erhabenen Bereichs in der oberen Wand
des Tanks 14 angeordnet, welcher für einen wohl definierten "Dampfdom" 24 sorgt.
Die Ventilanordnung 10 ist mit einem Kraftstoffdampf-Speicherkanister 20 verbun
den, der seinerseits mit dem Saugrohr 21 einer Brennkraftmaschine 22 verbunden
ist. Der Tank 14 wird mit einem flüchtigen, flüssigen Kohlenwasserstoff-Kraftstoff,
z. B. Benzin, gefüllt, und zwar durch einen Füllstutzen 23, dessen Einlaß vertikal
oberhalb der Oberseite des Tanks 14 angeordnet und typischerweise in einer
"Tasche" des Fahrzeuges untergebracht ist. Wenn sich der Tank 14 beim Betanken
allmählich füllt, steigt das Kraftstoffniveau im Füllstutzen 23 und verschließt eine
Steueröffnung angrenzend am Auslaß einer Zapfdüse 27 einer Tankstellen-Kraft
stoffpumpe, um eine automatische Abschaltvorrichtung in der Zapfdüse 27 zu betä
tigen und dadurch zu verhindern, daß noch mehr Kraftstoff in den Tank 14 fließt.
Danach führt jeder Versuch, den Tank zu überfüllen, dazu, daß flüssiger Kraftstoff
wieder im Füllstutzen 23 nach oben steigt und die automatische Abschaltvorrich
tung der Zapfdüse betätigt.
Typischerweise ist der Speicherkanister 20 mit Aktivkohle (vorzugsweise
vom Grad 15) gefüllt, um die von der Ventileinrichtung 10 durch eine Einlaßöff
nung 25 empfangenen Kohlenwasserstoffdämpfe zu absorbieren und durch eine
Auslaßöffnung 26 an das Saugrohr 21 der Brennkraftmaschine 22 abzugeben. Das
Innere des Kanisters 20 wird durch eine Durchlaß an der Oberseite des Kanisters
(nicht gezeigt) mit der Atmosphäre verbunden. Der Kanister 20 kann im Fahrzeug
einige Fuß entfernt vom Tank 14 angebracht und mit der Ventilanordnung 10 sowie
dem Saugrohr 21 durch flexible Schläuche 30, 32 verbunden werden.
Wie in Fig. 2 gezeigt, besitzt die Ventilanordnung 10 ein allgemein zylindri
sches Gehäuse 34 mit einem Umfangsflansch 36, das im eingebauten Zustand auf
der Oberseite des Kraftstofftanks 14 angeordnet und mit dieser dicht verbunden ist.
Um zu ermöglichen, daß Kraftstoffdampf aus dem Dampfdom 24 des Kraftstoff
tanks in das Gehäuse 34 strömt, ist das Gehäuse 34 an seiner Seitenwand 40 mit
einem oder mehreren Durchlässen 38 versehen, die angrenzend und unterhalb der
Oberseite des Tanks 14 angeordnet sind. Um Kraftstoffdampf von der Ventilanord
nung 10 zu dem Kanister 20 strömen zu lassen, ist die Ventilanordnung 10 mit ei
nem Auslaßkanal 42 versehen, der mit dem Kanister 20 in Verbindung steht.
Die Ventilanordnung 10 steuert den Strom des Kraftstoffdampfes aus dem
Tank 14 zu dem Kanister 20 und besitzt zu diesem Zweck ein Hauptventil 18, des
sen Ventilglied mit einem Ventilsitz 52 im Gehäuse 34 zusammenwirkt, um das
Ventil zu schließen. Um zu verhindern, daß flüssiger Kraftstoff in die Ventilanord
nung 10 oberhalb des Hauptventils 18 eintritt und in den Kanister 20 strömt, sind
der Ventilsitz 52 und das Ventilglied des Hauptventils 18 oberhalb der Durchlässe
38 in der Seitenwand des Gehäuses 40 angeordnet. Dem Hauptventil 18 ist ein Vor
steuerventil 54 zugeordnet, das einen Ventilsitz 55 und ein damit zusammenwirken
des Verschlußteil 56 an dem Sekundärschwimmer 16 aufweist, das unterhalb des
Hauptventils 18 angeordnet ist. Um zu verhindern, daß mit dem Hauptventil 18 in
Berührung gelangender Kraftstoff durch das Vorsteuerventil 54 strömt, besitzt das
Hauptventil 18 einen nach unten ragenden kreisförmigen Ring 57, der zu dem Vor
steuerventil 54 beabstandet ist. Flüssiger Kraftstoff sammelt sich an dem Ring 57
und tropft von ihm ab.
Ein hohler, steifer Schaft 58 ist mit dem Ventilglied des Hauptventils 18 und
mit einer Membran 60 verbunden, die in der Nähe der Oberseite der Ventilanord
nung 10 angeordnet ist. Der Schaft 58 ist mit einem Kanal 62 versehen, der mit
einer Kammer 64 oberhalb der Membran 60 und dem vom Hauptventil 18 getrage
nen Vorsteuerventil 54 in Verbindung steht. Der Schaft 58 hat an seiner Seitenwand
außerdem eine kleine Durchlaßöffnung 66, die einen langsamen Druckabbau in der
Kammer 64 ermöglicht, wenn das Vorsteuerventil 54 im wesentlichen geschlossen
ist. Die Durchlaßöffnung 66 ist wesentlich kleiner als die ungedrosselte Öffnung des
Ventilsitzes 55.
Die Membran 88 weist einen Umfangsrand 67 auf, der zwischen einer oberen
Platte 68 und dem Gehäuse 34 der Ventilanordnung eingespannt und dadurch ab
gedichtet gehalten ist. Die Mitte der Membran 60 ist in Abhängigkeit von dem auf
die Membran 60 wirkenden Dampfdruck axial verstellbar. Der Schaft 58 verbindet
die Mitte der Membran 60 fest mit dem Ventilglied des Hauptventils 18, so daß eine
Bewegung der Membran 60 eine entsprechende Verstellung des Hauptventils 18 zur
Folge hat, und umgekehrt.
Wenn das Vorsteuerventil 54 geöffnet ist, steht die Kammer 64 mit dem
Dampfdom 24 im Inneren des Tanks 14 in Verbindung. Um der Kraft des Dampf
drucks im Tank 14, die das Ventilglied des Hauptventils 18 nach oben in Schließ
stellung zu bewegen sucht, entgegenzuwirken, übt der Dampfdruck in der Kammer
64 eine nach unten gerichtete Kraft auf die Membran 60 aus. Diese abwärts gerich
tete Kraft kann gleich oder größer als die aufwärts gerichtete Kraft des auf das
Ventilglied des Hauptventils 18 wirkenden Dampfdruckes sein und hat die Tendenz,
eine aufwärts gerichtete Verstellung der Membran 60 zu verhindern, wodurch das
Hauptventil 18 in seiner Öffnungsstellung gehalten wird. Wenn somit das Vorsteu
erventil 54 geöffnet ist, können diese entgegengerichteten Kräfte sich ausgleichen
bzw. aufheben. Die Größe jeder dieser Kräfte ist eine Funktion der wirksamen Flä
chen der Membran 60 und des Hauptventils 18, und wenn diese Flächen gleich sind,
heben sich die entgegenwirkenden Kräfte auf. Vorzugsweise ist die wirksame Flä
che der Membran 60 größer als die des Hauptventils 18, und somit wird eine Kraft
resultierende erzeugt, die das Hauptventil 18 geöffnet hält. Vorzugsweise wird das
Gewicht bzw. die Schwerkraft, die auf das Vorsteuerventil 54, den Schaft 58 und
die Membran 60 wirkt, teilweise von der Kraft einer kleinen Feder 69 aufgehoben,
die zwischen der Membran 60 und dem Gehäuse 34 angeordnet ist. Bei einigen An
wendungen, die verschiedene Sensoren und Steuersysteme verwenden, ist es wün
schenswert, einen geschlossenen Kraftstofftank unter im wesentlichen Atmosphä
rendruck zu haben. Für diese Anwendung wird es bevorzugt, daß die Feder 69 das
Hauptventil 18 geschlossen hält, bis ein Druck von ungefähr 254 mm (10 inch)
Wassersäule im Tank vorhanden ist, worauf das Hauptventil 18 öffnet.
Der Steuerschwimmer 12 besteht vorzugsweise aus einem gegenüber Koh
lenwasserstoff resistenten Kunststoff und hat die Form einer Kappe oder Schüssel
mit einer zylindrischen Seitenwand 70 und einer einstückig angeformten Basis 72.
Ein Zapfen 74 verläuft von der Basis 72 nach oben und ist so ausgebildet, daß er an
einem nach unten ragenden Zapfen 76 des Sekundärschwimmers angreifen kann,
um den Sekundärschwimmer 16 in Richtung auf das Hauptventil 18 zu bewegen.
Eine kalibrierte Füllöffnung 78 dient dazu, Kraftstoff langsam in den Steuer
schwimmer 12 einströmen zu lassen, so daß der Steuerschwimmer 12, wenn er aus
reichend mit Kraftstoff gefüllt ist, nach unten sinkt und sich von dem Sekundär
schwimmer 16 entfernt, bis er an einem unteren Flansch 80 des Gehäuses 34 anlegt,
wodurch er darin gehalten wird. Vorzugsweise dauert es eine gewisse Zeit, übli
cherweise eine Minute oder mehr und vorzugsweise mehrere Minuten, ehe der Steu
erschwimmer 12 nach unten sinkt, so daß er während des Betankens aufgrund seines
Auftriebes in schwimmendem Zustand verbleibt, und auch noch einige Zeit danach,
um das Hauptventil 18 während dieser Zeitdauer geschlossen zu halten und dadurch
die automatische Abschaltung der Zapfdüse der Kraftstoffpumpe zu betätigen, so
daß kein zusätzlicher Kraftstoff in den Tank 14 gelangt.
Der Sekundärschwimmer 16 hat eine zylindrische Außenseite und wird von
einer nach unten ragenden ringförmigen Kappe 90 des Gehäuses 34 gleitend aufge
nommen und wird von einer Schraubenfeder 92 nach oben vorgespannt. Wie in Fig.
2 zu sehen ist, ist der Boden des Sekundärschwimmers 16 mit einer ringförmigen
Ausnehmung 96 zur Aufnahme der Schraubenfeder 92 versehen.
Um zu vermeiden, daß flüssiger Kraftstoff, insbesondere beim Hochschwap
pen im Tank, an dem Sekundärschwimmer 16 vorbei und durch das offene Haupt
ventil 18 in den Kanister 20 gelangt, sind die Durchlässe 38 gegenüber Durchlässen
98 der Kappe 90 und der Unterseite einer nach unten ragenden ringförmigen Wand
100 zwischen der Kappe 90 und der Seitenwand 40, vorzugsweise sowohl vertikal
wie auch in Umfangsrichtung, versetzt. Die Kappe 90 hält das untere Ende der
Feder 92 und besitzt eine zentrale Öffnung 102, durch die der Zapfen 76 des Sekun
därschwimmers 16 ragt, um von dem Zapfen 74 des Steuerschwimmers 12 erfaßt zu
werden.
Um sicherzustellen, daß bei einem Überrollzustand des Fahrzeuges der
Sekundärschwimmer 16 das Hauptventil 18 rasch vollständig schließt und daß es
vollständig geschlossen bleibt, selbst wenn der Sekundärschwimmer 16 vollständig
in flüssigem Kraftstoff untergetaucht ist, hat der Sekundärschwimmer 16 ein spezi
fisches Gewicht, das größer als das des flüssigen Kraftstoffes ist. Typischerweise
hat der flüssige Kraftstoff ein spezifisches Gewicht von ungefähr 0,6 bis 0,8, und
der Sekundärschwimmer 16 hat ein spezifisches Gewicht im Bereich von ungefähr
0,9 bis 1,4 und vorzugsweise ungefähr 1,0 bis 1,1. Vorzugsweise besteht der Sekun
därschwimmer 16 aus einem nicht porösen, dichten Kunststoffe der hochresistent
gegenüber Kohlenwasserkraftstoffen, wie z. B. Benzin, Gasohol und Diesel ist, wie
dies beispielsweise für ein Azetalcopolymer einer Dichte von ungefähr 1 g/cm3 zu
trifft. Wenn sich das Fahrzeug in seiner normalen aufrechten Lage befindet, muß die
von der Feder 92 erzeugte Kraft so klein sein, daß das Hauptventil 18 offen bleibt,
wenn der Sekundärschwimmer 16 nicht in flüssigen Kraftstoff getaucht ist, jedoch
so groß, daß die Kraft, die von der Feder plus dem Auftrieb des Sekundärschwim
mers 16 erzeugt wird, selbst bei vollständigem Untertauchen in flüssigem Kraftstoff
groß genug ist, um sowohl das Vorsteuerventil 54 wie auch das Hauptventil 18
vollständig zu schließen.
Wenn sich die Einheit in ihrer normalen aufrechten Stellung befindet, muß
die von der Feder 92 erzeugte Kraft kleiner als die auf den Sekundärschwimmer 16
wirkende Schwerkraft sein, wenn er nicht in flüssigen Kraftstoff getaucht ist, so daß
das Hauptventil 18 in seiner Öffnungsstellung bleibt. Vorzugsweise ist die von der
Feder 92 erzeugte Kraft kleiner als die auf den Sekundärschwimmer 16 allein wir
kende Schwerkraft, so daß sowohl das Hauptventil 18 wie auch das Vorsteuerventil
54 in ihrer normalen aufrechten Stellung vollständig geschlossen sind, wenn sich die
Schwimmer nicht in flüssigem Kraftstoff befinden.
Wenn es nicht erforderlich ist, daß das Hauptventil 18 bei einem Überrollzu
stand des Fahrzeuges schließt und geschlossen bleibt, kann die Feder 92 weggelas
sen und ein Sekundärschwimmer 16 eines spezifischen Gewichtes verwendet wer
den, das kleiner als das des Kraftstoffes ist, um für eine Auftriebskraft zu sorgen,
die ausreicht, um das Hauptventil 18 sowie das Vorsteuerventil 54 direkt zu schlie
ßen, wenn der Sekundärschwimmer 16 teilweise in flüssigen Kraftstoff getaucht ist.
Es wird nun die Betriebsweise der beschriebenen Ventilanordnung erläutert.
Wenn in einem zumindest teilweise leeren Tank 14 das Kraftstoffniveau nicht hoch
genug ist, um den Steuerschwimmer 12 der Ventilanordnung 10 zu berühren, wie in
Fig. 2 gezeigt ist, ist das Hauptventil 18 vollständig offen und vorzugsweise ist das
Vorsteuerventil 54 ebenfalls vollständig offen, und der Sekundärschwimmer 16 ist
mit Abstand unterhalb von ihnen angeordnet. Kraftstoffdampf aus dem Tank 14
strömt durch die Durchlässe 38 in der Seite der Ventilanordnung 10 und durch das
Hauptventil 18 in den Kanister 20. Um zu verhindern, daß der auf die Unterseite des
Hauptventils 18 wirkende Druck dieses schließt, wird der Dampfdruck über das
Vorsteuerventil 54 in die Kammer 64 übertragen, wo er auf die Membran 60 wirkt,
um eine Aufwärtsverstellung der Membran 60 und somit des mit ihr fest verbunde
nen Ventilgliedes des Hauptventils 18 zu verhindern. Dies hält das Hauptventil 18
in seiner Öffnungsstellung und ermöglicht einem freien Strom von Kraftstoffdampf
aus dem Tank 14 durch den Auslaßkanal 42 der Ventilanordnung 10 in den Kanister
20.
Um einen zumindest teilweise leeren Tank 14 mit Kraftstoff zu füllen, wird,
wie üblich, die Zapfdüse 27 mit einer automatischen Abschaltung einer Tankstellen-
Kraftstoffpumpe in das Füllrohr 23 eingesetzt, und das Düsenventil wird manuell
betätigt, um flüssigen Kraftstoff durch den Füllstutzen 23 in den Tank 14 zu fördern,
üblicherweise bei einem Druck von ungefähr 25 bis 30 psi und einen Durchsatz von
10 bis 12 Gallonen pro Minute. Der in den Tank 14 strömende Kraftstoff erzeugt
einen überatmosphärischen Druck im Tank 14, was Kraftstoffdampf durch die
Ventilanordnung 10 hindurch in den Kanister 20 treibt. Die Aktivekohle im Kanister
20 absorbiert den Kraftstoffdampf und gibt "gereinigte" Luft und andere Gase an
das Saugrohr 21 der Brennkraftmaschine 22 und/oder an die Atmosphäre ab, und
zwar durch das Lüftungsventil des Kanisters.
Wenn beim Betanken das Kraftstoffniveau im Tank 14 über die Unterseite der
Ventilanordnung 10 steigt, wird der Steuerschwimmer 12 teilweise in Kraftstoff ge
taucht, und er bewegt sich dann mit dem steigenden Kraftstoffniveau nach oben,
worauf der Zapfen 74 des Steuerschwimmers 12 an den Zapfen 76 des Sekundär
schwimmers 16 angreift, um den Sekundärschwimmer 16 in Richtung auf das
Hauptventil 18 zu bewegen. Wenn das Verschlußteil 56 an dem Sekundärschwim
mer 16 in die Nähe des Ventilsitzes 55 des Vorsteuerventils 54 gelangt, drosselt es
den Einlaß des Kanals 62 und bewirkt aufgrund der gedrosselten Durchlaßöffnung
66, daß der Druck in der Kammer 16 kleiner wird und die Membran 60 das Haupt
ventil 18 in Richtung auf seine Schließstellung bewegt, wodurch das Abströmen
von Kraftstoffdampf aus dem Tank verzögert wird. Wenn das Hauptventil 18 das
Abströmen von Kraftstoffdapt ausreichend verzögert, wird der Druck im Tank grö
ßer, und der Kraftstooff im Füllstutzen 23 steigt nach oben, bis er den Auslaß der
Zapfdüse 27 berührt und dadurch ihre automatische Abschaltvorrichtung betätigt
und somit die Abgabe von Kraftstoff beendet.
Bei einem Versuch, den Tank weiter zu füllen, wird eine kleine Menge zu
sätzlichen Kraftstoffes abgegeben und die Zapfdüse 27 wird erneut automatisch ab
geschaltet. Wenn häufig genug versucht wurde, den Tank weiter zu füllen, steigt
sein Kraftstoffniveau so weit, daß der Steuerschwimmer 12 und der auf das Haupt
ventil 18 wirkende Druck das Hauptventil 18 vollständig schließen.
Es wird angenommen, daß der Sekundärschwimmer 16 das Vorsteuerventil 54
nicht vollständig schließen muß, um das Hauptventil 18 zu betätigen. Vielmehr wird
angenommen, daß bei einer ausreichenden Drosselung der Strömung durch das Vor
steuerventil 54 durch den Sekundärschwimmer 16 die am Ventilglied des Hauptven
tils 18 anliegende Druckdifferenz das Hauptventil in Richtung auf seine Schließstel
lung bewegt. In der gleichen Weise wird angenommen, daß das Hauptventil 18 nicht
vollständig geschlossen werden muß, um die automatische Abschaltung der Zapfdü
se zu betätigen. Vielmehr wird angenommen, daß, wenn das Hauptventil 18 ausrei
chend weit in Richtung auf seine Schließstellung bewegt wurde, die Strömung durch
das Hauptventil 18 gedrosselt und der Druck im Tank 14 erhöht wird, bis flüssiger
Kraftstoff im Füllstutzen 23 nach oben steigt, um die automatische Abschaltung der
Zapfdüse 27 zu betätigen. Da das Hauptventil 18 nicht schnell vollständig geschlos
sen werden muß, erhöht sich der Druck im Tank 14 allmählicher, so daß der Kraft
stoff im Füllstutzen 23 langsamer ansteigt, um die automatische Abschaltung der
Zapfdüse 27 behutsamer zu betätigen und somit ein "Zurückschwappen" bzw.
Überlaufen des Kraftstoffes im Füllstutzen 23 zu vermeiden. Da ferner das Haupt
ventil 18 und das Vorsteuerventil 54 nicht vollständig geschlossen werden müssen,
bewegen sie sich leichter und rascher in ihre vollständig geöffnete Stellung, um
Kraftstoffdampf aus dem Tank 14 abzulassen. Unabhängig von diesen theoretischen
Erläuterungen und unabhängig davon, ob die Ventile 54 und 18 vollständig schlie
ßen, wurde jedenfalls festgestellt, daß die Ventilanordnung 10 einwandfrei arbeitet
und die angestrebten Ergebnisse ohne weiteres erreicht.
Wenn flüssiger Kraftstoff mit dem Steuerschwimmer 12 in Berührung steht,
strömt der Kraftstoff durch die Öffnung 78 langsam in den Steuerschwimmer 12
ein, um den Auftrieb des Steuerschwimmers 12 zu verringern, bis der Steuer
schwimmer 12 nach unten sinkt und sich somit von dem Sekundärschwimmer 16
entfernt. Wenn der Steuerschwimmer 12 nach unten sinkt, bewegt sich der Sekun
därschwimmer 16 aufgrund seiner Schwerkraft von dem Vorsteuerventil 54 weg, so
daß das Hauptventil 18 vollständig geöffnet wird, und Kraftstoffdampf aus dem
Tank 14 abgelassen werden kann, selbst wenn das Kraftstoffniveau im Tank 14 sein
Maximum einnimmt. Vorzugsweise dauert es mehrere Minuten, bis der Steuer
schwimmer 12 zu sinken beginnt, daß der Betankungsvorgang beendet wird und das
erwünschte maximale Kraftstoffniveau nicht überschritten wird.
Das maximale erwünschte Kraftstoffniveau kann dadurch geändert werden,
daß die axiale Länge der Seitenwand 40 des Gehäuses 34 oder die Länge eines oder
beider Zapfen 74, 76 der Schwimmer geändert wird, um das Kraftstoffniveau, das
erforderlich ist, damit der Steuerschwimmer 12 über den Sekundärschwimmer 16
das Hauptventil 18 schließt, geändert wird. Diese relativ einfachen Änderungen er
möglichen eine Verwendung der Ventilanordnung 10 bei Tanks unterschiedlicher
Bauart und erlauben ferner eine einfache Kalibrierung der Ventilanordnung, um das
maximale Kraftstoffniveau im Tank für jede vorgegebene Tankkonstruktion zu
steuern.
Wenn das Hauptventil 18 und das Vorsteuerventil 54 geöffnet sind und die
Brennkraftmaschine 2 in Betrieb ist, wird Kraftstoffdampf aus dem Kanister 20 ab
gezogen und in das Saugrohr 21 abgegeben, wo der Kraftstoffdampf mit der ange
saugten Luft gemischt und den Zylindern der Brennkraftmaschine 22 zugeführt
wird. Hierdurch kann auch ein ausreichender Unterdruck im Kanister 20 erzeugt
werden, um Kraftstoffdampf aus dem Tank 14 durch die Ventilanordnung 10 in den
Kanister 20 strömen zu lassen. Dieser Unterdruck am Kanister 20 hat ferner die
Tendenz, das Hauptventil 18 zu schließen; er wird jedoch von dem Dampfdruck in
der Kammer 64 aufgehoben, der die Tendenz hat, die Membran 60 nach unten zu
bewegen und das Hauptventil 18 geöffnet zu halten.
Wenn die Brennkraftmaschine 22 abgeschaltet und das Hauptventil vollstän
dig geöffnet ist, strömt typischerweise Kraftstoffdampf aus dem Tank 14 durch die
Ventilanordnung 10 in den Kanister 20, wenn der Druck im Tank 14 um nur 1 bis 3
Inch Wassersäule oder 0,004 bis 0,1 C größer als Atmosphärendruck ist. Der Kani
ster 20 und die Ventilanordnung 10 haben somit einen vernachlässigbaren Strö
mungswiderstand für den Kraftstoffdampfstrom aus dem Tank 14, wenn das Haupt
ventil 18 geöffnet ist.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung 150 mit
einem Sekundärschwimmer 152, der keinen durch die Öffnung 154 verlaufenden,
nach unten ragenden Zapfen besitzt. Der Steuerschwimmer 156 besteht aus einem
Körper 158 mit einem Schaft 160, der durch die Öffnung 154 verläuft und so aus
gebildet ist, daß er an dem Sekundärschwimmer 152 angreift. Ein Halteclip 162 an
dem Schaft 160 liegt an der Kappe 164 an, um die Bewegung des Steuerschwim
mers 156 weg von dem Sekundärschwimmer 152 zu begrenzen. Ein Deckel 166
sitzt über der Basis 168 des Körpers 158 und bildet dazwischen eine Kammer 170.
In der Kammer 170 ist ein auf die Fahrzeugbewegung ansprechendes Ventil 174 mit
einem als Bügel ausgebildeten Ventilglied 176 angeordnet, das normalerweise eine
relativ große Öffnung 178 in dem Deckel 166 verschließt. Wenn sich das Fahrzeug
nicht bewegt, wie dies beim Tankvorgang der Fall ist, so verhindert das Ventilglied
176 das Eindringen von Kraftstoff in die Kammer 170 und der Steuerschwimmer
156 spricht auf das Kraftstoffniveau im Tank 14 an. Wenn sich das Fahrzeug be
wegt, rollt das Ventilglied 176 von der Öffnung 178 weg, so daß Kraftstoff rasch
durch die Öffnung 178 in die Kammer 170 strömen kann, was zur Folge hat, daß der
Steuerschwimmer 156 nach unten sinkt. Wahlweise kann der Deckel 166 auch mit
einer kalibrierten Füllöffnung 170 versehen sein, wie bei dem ersten Ausführungsbei
spiel. Die Ventilanordnung 150 arbeitet im übrigen im wesentlichen in der gleichen
Weise wie die Ventilanordnung 10, so daß ihre Betriebsweise nicht weiter beschrie
ben zu werden braucht.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung 200 mit
einer Schwimmeranordnung 210, die sowohl einen Steuerschwimmer 202 bildet wie
auch das Vorsteuerventil 54 betätigt. Ein Verschlußteil 56 für das Vorsteuerventil
54 ist an dem offenen Ende eines Schaftes 204 befestigt und unterhalb des Ventilsit
zes 55 angeordnet,. Der untere Abschnitt des Steuerschwimmers 202 hat die Form
einer umgekehrten Kappe bzw. Schüssel mit einer zylindrischen Seitenwand 206 und
einer oberen Wand 208 und wird von einer Feder 210 vorgespannt, die zwischen
einem Halterand 212 der Seitenwand 40 des Gehäuses 34 und der oberen Wand 208
des Steuerschwimmers 202 angeordnet ist. Diese Form des Steuerschwimmers
schirmt das Hauptventil 18 gegen nach oben schwappenden bzw. spritzenden Kraft
stoff ab, um mitzuhelfen zu verhindern, daß flüssiger Kraftstoff in das Hauptventil
18 eindringt. Der Schaft 204 ist an dem Steuerschwimmer 202 befestigt, beispiels
weise durch einen Preßsitz in einem Ring 211, der an der oberen Wand des Steuer
schwimmers 202 befestigt ist. Wenn das Kraftstoffniveau im Tank 14 die Unterseite
des Schwimmers 202 erreicht, wird Luft und/oder Kraftstoffdampf in dem Steuer
schwimmer eingeschlossen, was der Schwimmeranordnung 201 einen entsprechen
den Auftrieb verleiht. Die Schwimmeranordnung 201 bewegt sich mit dem an
steigenden Kraftstoffniveau im Tank nach oben, bis das Verschlußteil 56 die Strö
mung durch das Vorsteuerventil 54 so stark drosselt, daß sich das Hauptventil 18
soweit in Richtung auf seine Schließstellung bewegt, daß die automatische Abschal
tung der Zapfdüse 27 betätigt wird. Ein Durchlaß 214 in der Seitenwand des Steuer
schwimmers 202 ermöglicht ein langsames Entweichen der eingeschlossenen Luft
bzw. des Kraftstoffdampfes, um den Auftrieb des Steuerschwimmers 202 zu verrin
gern, bis die Schwimmeranordnung 201 absinkt, wodurch das Verschlußteil 56 ver
stellt und dadurch das Hauptventil 18 geöffnet wird. Statt dessen kann der Steuer
schwimmer 202 wie bei dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet
sein, derart, daß er mit Kraftstoff gefüllt werden kann, um zum Sinken gebracht zu
werden. Die Funktionsweise der Ventilanordnung 200 ist im wesentlichen die glei
che wie die der Ventilanordnung 10 und wird somit nicht weiter beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung 300 mit
einem Steuerschwimmer 202 und einem Sekundärschwimmer 302. Der Sekundär
schwimmer 302 wird von einem zylindrischen Käfig 304 gleitend aufgenommen,
welcher mit Preßsitz in einer Tasche in der oberen Wand 208 des Steuerschwim
mers 202 angeordnet ist.
Der Käfig 304 ist allgemein zylindrisch und hohl ausgebildet und hat ein
freies Ende, das mit dem Steuerschwimmer 202 von einer nach unten ragenden
Schürze 305 des Gehäuses hin- und herbewegbar geführt wird. Das freie Ende des
Käfigs 304 wird von einer Endkappe 306 bedeckt, die vorzugsweise aus einem et
was flexiblen und nachgiebigen Material hergestellt und so ausgebildet ist, daß sie
mit einem Ventilsitz 308 zusammenwirkt, der einen relativ großen Einlaß 310 in den
Kanal 42 umgibt, wenn der Steuerschwimmer 202 schwimmt und den Käfig 304
sowie die Endkappe 306 bis in Anlage an dem Ventilsitz 308 verstellt. Öffnungen
309 in der Seitenwand des Käfigs 304 stehen mit koaxialen Öffnungen 311, 312 in
der oberen Wand des Käfigs 304 bzw. der Endkappe 306 in Verbindung, um eine
Kraftstoffdampfströmung verringerten Durchsatzes durch sie zu ermöglichen, wenn
die Endkappe 306 an dem Ventilsitz 308 anliegt. Die Öffnungen 311, 312 sind klei
ner als die des Ventilsitzes 308 zum Einlaß 310 hin.
Der im Käfig 304 angeordnete Sekundärschwimmer 302 schwimmt in flüssi
gem Kraftstoff, welcher in den Käfig 304 durch die Öffnung 316 einströmt. Wenn
das Kraftstoffniveau im Käfig 304 hoch genug ist, bewegt der Sekundärschwimmer
302 ein Verschlußteil 318 gegen einen Ventilsitz 320, um den Einlaß 310 vollstän
dig zu verschließen und eine Strömung in den Auslaßkanal 42 zu verhindern.
Die Ventilanordnung 300 sorgt für eine zweistufige Schließung des Einlasses
310, dessen effektive Strömungsfläche verringert wird, wenn sich die Endkappe 306
an den Ventilsitz 308 anlegt, und wird dann vollständig geschlossen, wenn der
Sekundärschwimmer 302 die Öffnung 311 verschließt. Vorzugsweise hat der
Sekundärschwimmer 302 ein solches spezifisches Gewicht und wird von einer
Feder 315 so vorgespannt, daß er die Öffnung 311 schließt, selbst wenn er in flüssi
gen Kraftstoff getaucht ist, wie dies bei einem Überrollzustand der Fall ist.
Es wird nun die Funktionsweise des vierten Ausführungsbeispiels beschrie
ben. Wenn während des Tankvorgangs das Kraftstoffniveau im Tank 14 die Unter
seite des Steuerschwimmers 202 erreicht, werden die Luft und der Kraftstoffdampf
im Steuerschwimmer 202 eingeschlossen, und der Steuerschwimmer 302 erhält
dann einen solchen Auftrieb, daß er sich mit steigendem Kraftstoffniveau nach oben
bewegt, bis sich die Endkappe 306 an den Ventilsitz 308 abgedichtet anlegt, worauf
Kraftstoffdampf aus dem Tank 14 durch die Öffnungen 311,312 an den Auslaßka
nal 42 abgeführt wird. Wenn während des Tankvorgangs das Kraftstoffniveau im
Tank 14 weiter ansteigt, strömt Kraftstoff um die Außenseite des Steuerschwimmers
202 herum und gelangt durch die Öffnungen 316 in den Käfig 304. Wenn das Kraft
stoffniveau so hoch ist, daß sich das Verschlußteil 318 an den Ventilsitz 320 anlegt
und dadurch die Öffnung 311 verschließt, kann Kraftstoffdampf nicht mehr durch
den Einlaß 310 strömen, und der Druck im Tank 14 erhöht sich, bis flüssiger Kraft
stoff in den Füllstutzen 23 strömt, um die automatische Abschaltung der Zapfdüse
27 zu betätigen und dadurch den Tankvorgang zu beenden. Die Luft und der Kraft
stoffdampf die in dem Steuerschwimmer 202 eingeschlossen sind, entweichen lang
sam durch den Durchlaß 214, was den Auftrieb des Steuerschwimmers 202 verrin
gert, bis er nach unten sinkt, wodurch der Käfig 304 und der Sekundärschwimmer
302 von dem Einlaß 310 weg bewegt werden, so daß Kraftstoffdampf erneut aus
dem Tank 14 abgelassen werden kann.
Bei jedem Ausführungsbeispiel ermöglicht der Steuerschwimmer 12, 156,
202 eine Steuerung des maximalen Kraftstoffniveaus im Tank an einer von dem
Auslaßkanal 42 entfernten Stelle. Dies hält einen Dampfdom 24 im Tank 14 auf
recht und verhindert ferner, daß flüssiger Kraftstoff durch den Auslaßkanal 42
strömt, selbst wenn Kraftstoff im Tank 14 nach oben gegen die Ventilanordnung 10,
150, 200, 300 schwappt bzw. spritzt. Die versetzten Durchlässe 38 und Öffnungen
98 in der Kappe 90 sorgen für einen gewundenen Strömungspfad, um ebenfalls flüs
sigen Kraftstoff daran zu hindern, durch den Auslaß 42 zu strömen. Die Seitenwand
40 der Ventilanordnung kann länger oder kürzer gemacht werden, um die Höhe zu
ändern, auf der der Steuerschwimmer 12, 156, 202 angeordnet ist, und um somit das
maximale Kraftstoffniveau im Tank 14 zu ändern. Statt dessen können bei dem
ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Zapfen 74 des Steuerschwimmers
und/oder der Zapfen 76 des Sekundärschwimmers modifiziert werden, um ihre Län
ge und relative Lage zueinander und damit das maximale Kraftstoffniveau im Tank
14 zu ändern.
Claims (22)
1. Vorrichtung zum Steuern von Kraftstoffdämpfen in einem Fahrzeug-Kraft
stofftank, der einen Füllstutzen mit einem Einlaß oberhalb des Kraftstofftanks auf
weist, mit:
einem Gehäuse (34), das im Tank (14) an der Oberseite des Tanks angeord net ist,
einem im Gehäuse (34) vorgesehenen Auslaßkanal (42), der das Innere des Tanks (14) mit einem Bereich außerhalb des Tanks verbindet und durch den Kraft stoffdampf aus dem Tank abgelassen wird,
einem Hauptventil (18), das dem Auslaßkanal (42) zugeordnet und zwischen einer Öffnungsstellung, in der Kraftstoffdampf auf dem Tank (14) ungehindert durch den Auslaßkanal (42) strömen kann, und einer Schließstellung bewegbar ist, in der der Strom von Kraftstoffdampf aus dem Tank (14) durch den Auslaßkanal (42) zumindest stark gedrosselt ist, und
einem Füllstand-Steuerschwimmer (12), der in dem Gehäuse (34) angeordnet und anfangs auf das Kraftstoffniveau im Tank (14) anspricht, um eine ausreichende Bewegung des Hauptventils (18) in Richtung auf seine Schließstellung zu ermögli chen, wenn beim Betanken ein vorgegebenes maximales Kraftstoffniveau im Tank (14) erreicht ist, um Kraftstoff im Füllstutzen (23) des Tanks (14) auf eine Höhe benachbart zum Einlaß des Füllstutzens (23) ansteigen zu lassen und dadurch eine automatische Abschaltung einer Zapfdüse (27) zu betätigen, deren Auslaß von dem Füllstutzen (23) aufgenommen wird, wobei der Steuerschwimmer (12) so ausgebil det ist, daß er ein erneutes Öffnen des Hauptventils (18) während einer Zeitspanne nach dem Betanken verzögert und dadurch den Auslaßkanal (42) vollständig öffnet, so daß Kraftstoffdampf nach Beendigung des Betankungsvorgangs durch den Aus laßkanal (42) strömen kann.
einem Gehäuse (34), das im Tank (14) an der Oberseite des Tanks angeord net ist,
einem im Gehäuse (34) vorgesehenen Auslaßkanal (42), der das Innere des Tanks (14) mit einem Bereich außerhalb des Tanks verbindet und durch den Kraft stoffdampf aus dem Tank abgelassen wird,
einem Hauptventil (18), das dem Auslaßkanal (42) zugeordnet und zwischen einer Öffnungsstellung, in der Kraftstoffdampf auf dem Tank (14) ungehindert durch den Auslaßkanal (42) strömen kann, und einer Schließstellung bewegbar ist, in der der Strom von Kraftstoffdampf aus dem Tank (14) durch den Auslaßkanal (42) zumindest stark gedrosselt ist, und
einem Füllstand-Steuerschwimmer (12), der in dem Gehäuse (34) angeordnet und anfangs auf das Kraftstoffniveau im Tank (14) anspricht, um eine ausreichende Bewegung des Hauptventils (18) in Richtung auf seine Schließstellung zu ermögli chen, wenn beim Betanken ein vorgegebenes maximales Kraftstoffniveau im Tank (14) erreicht ist, um Kraftstoff im Füllstutzen (23) des Tanks (14) auf eine Höhe benachbart zum Einlaß des Füllstutzens (23) ansteigen zu lassen und dadurch eine automatische Abschaltung einer Zapfdüse (27) zu betätigen, deren Auslaß von dem Füllstutzen (23) aufgenommen wird, wobei der Steuerschwimmer (12) so ausgebil det ist, daß er ein erneutes Öffnen des Hauptventils (18) während einer Zeitspanne nach dem Betanken verzögert und dadurch den Auslaßkanal (42) vollständig öffnet, so daß Kraftstoffdampf nach Beendigung des Betankungsvorgangs durch den Aus laßkanal (42) strömen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sekundär
schwimmer (16), der so ausgebildet ist, daß er den Auslaßkanal (42) schließt, wenn
der Steuerschwimmer (12) auf ihn einwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundär
schwimmer (16) und der Steuerschwimmer (12) funktionsmäßig verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundär
schwimmer (16) und der Steuerschwimmer (12) unabhängig voneinander bewegbar
sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuerschwimmer (12) den Auslaßkanal (42) teilweise verschließt,
um den Strömungsdurchsatz durch den Auslaßkanal (42) zu reduzieren, und ein
Sekundärschwimmer (16) den Auslaßkanal (42) vollständig verschließt, wenn das
vorgegebene maximale Kraftstoffniveau im Tank (14) erreicht ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuerschwimmer (12) die Form einer umgekehrten Kappe oder
Schüssel hat, um eine Kammer zu bilden, in der Gas eingeschlossen wird, wenn das
Kraftstoffniveau im Tank (14) den Boden des Steuerschwimmers (16) erreicht, um
dem Steuerschwimmer (16) einen Auftrieb zu verleihen, und daß der Steuerschwim
mer (12) eine Öffnung (78) aufweist, durch die im Steuerschwimmer (12) einge
schlossenes Gas langsam entweichen kann, um den Auftrieb des Steuerschwimmers
(12) im Kraftstoff zu reduzieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
schwimmer (12) mindestens eine Minute lang im schwimmenden Zustand verbleibt,
bis das Tanken des Tanks (14) beendet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuerschwimmer (12) ungefähr die Form einer Kappe oder
Schüssel hat, in flüssigem Kraftstoff aufgrund seines Auftriebs schwimmt und eine
Öffnung (78) aufweist, durch die flüssiger Kraftstoff langsam in den Steuerschwim-
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
schwimmer (12) mindestens eine Minute lang im schwimmenden Zustand verbleibt,
bis das Tanken des Tanks (14) beendet ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Hauptventil (18) zwischen einer Öffnungs- und Schließstel
lung bewegbar ist, um das Innere des Tanks (14) mit dem Auslaßkanal (42) zu ver
binden, und daß der Steuerschwimmer (12) die Bewegung des Hauptventils (18)
steuert.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch:
ein Vorsteuerventil (54), das von dem Hauptventil (18) getragen wird, eine Membran (60), die von dem Gehäuse (34) getragen wird und eine Kammer (64) bildet,
einen Schaft (58), der die Membran (60) mit dem Hauptventil (18) verbindet, und
einen durch den Schaft (58) verlaufenden Steuerkanal (62), der das Vorsteu erventil (54) mit der Kammer (64) verbindet,
wobei das Hauptventil (18), das Vorsteuerventil (54), die Membran (60) und der Steuerschwimmer (12) so ausgebildet und angeordnet sind, daß das Hauptventil (18) unabhängig von dem Druck des Kraftstoffdampfes im Tank (14) offen ist, so lange der flüssige Kraftstoff im Tank (14) den Steuerschwimmer (12) nicht veran laßt, das Hauptventil (18) zu schließen.
ein Vorsteuerventil (54), das von dem Hauptventil (18) getragen wird, eine Membran (60), die von dem Gehäuse (34) getragen wird und eine Kammer (64) bildet,
einen Schaft (58), der die Membran (60) mit dem Hauptventil (18) verbindet, und
einen durch den Schaft (58) verlaufenden Steuerkanal (62), der das Vorsteu erventil (54) mit der Kammer (64) verbindet,
wobei das Hauptventil (18), das Vorsteuerventil (54), die Membran (60) und der Steuerschwimmer (12) so ausgebildet und angeordnet sind, daß das Hauptventil (18) unabhängig von dem Druck des Kraftstoffdampfes im Tank (14) offen ist, so lange der flüssige Kraftstoff im Tank (14) den Steuerschwimmer (12) nicht veran laßt, das Hauptventil (18) zu schließen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Schaft (58) ein Lüftungskanal (66) gebildet ist, der den Steuerkanal (62) mit dem
Auslaßkanal (42) verbindet und der wesentlich kleiner als der Durchlaß des Vor
steuerventils (54) ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Gehäuse (34) Öffnungen (38) gebildet sind, durch die Kraft
stoffdampf aus dem Tank (14) in das Gehäuse (34) strömt und die versetzt zueinan
der sind, um einen gewundenen Strömungspfad zu bilden, der verhindert, daß flüs
siger Kraftstoff bei normalem Betrieb des Fahrzeugs in das Hauptventil (58) ge
langt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu
se (34) mindestens eine als Strömungshindernis dienende Wand (100) aufweist, die
zusammen mit den versetzten Öffnungen (34) den gewundenen Strömungspfad bil
den, um zu verhindern, daß flüssiger Kraftstoff in das Hauptventil (18) gelangt.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerschwimmer (56) ein Ventil (174) mit einer Ventilöff
nung (178) und einem Ventilglied (176) trägt, das zwischen einer Öffnungs- und
Schließstellung verstellbar ist, um die Strömung durch die Ventilöffnung (178) zu
steuern, wobei flüssiger Kraftstoff in der Öffnungsstellung des Ventilgliedes (176)
durch die Ventilöffnung (178) in den Steuerschwimmer (156) strömt, um den Steu
erschwimmer (156) zum Absinken zu veranlassen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ven
tilglied (176) eine Kugel ist, die in der Schließstellung bleibt, wenn das Fahrzeug
nicht beschleunigt oder verzögert wird, und die sich in ihre Öffnungsstellung be
wegt, wenn das Fahrzeug ausreichend beschleunigt oder verzögert wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet, durch
einen Sekundärschwimmer (16), der ein Verschlußteil (56) für das Vorsteuerventil
(54) trägt, während das Hauptventil (18) einen Ventilsitz (55) für das Vorsteuer
ventil (54) trägt, wobei der Steuerschwimmer (12) den Sekundärschwimmer (16)
betätigt, um das Verschlußteil (56) in Richtung auf den Ventilsitz (55) des Vorsteu
erventils (54) und dadurch das Hauptventils (18) in Richtung auf seine Schließstel
lung zu bewegen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
ein Vorsteuerventil (54), das von dem Hauptventil (18) getragen wird,
eine Membran (60), die von dem Gehäuse (34) getragen wird und eine Kam mer (64) bildet,
einen Schaft (58), der die Membran (60) mit dem Hauptventil (18) verbindet, und
einen durch den Schaft (58) verlaufenden Steuerkanal (62), der das Vorsteu erventil (54) mit der Kammer (64) verbindet,
wobei das Hauptventil (18), das Vorsteuerventil (54), die Membran (60) und der Steuerschwimmer (12) so ausgebildet und angeordnet sind, daß das Hauptventil (18) unabhängig von dem Druck des Kraftstoffdampfes im Tank (14) offen ist, so lange das Kraftstoffniveau im Tank den Steuerschwimmer (12) nicht veranlaßt, das Hauptventil (18) in seine Schließstellung zu bewegen.
ein Vorsteuerventil (54), das von dem Hauptventil (18) getragen wird,
eine Membran (60), die von dem Gehäuse (34) getragen wird und eine Kam mer (64) bildet,
einen Schaft (58), der die Membran (60) mit dem Hauptventil (18) verbindet, und
einen durch den Schaft (58) verlaufenden Steuerkanal (62), der das Vorsteu erventil (54) mit der Kammer (64) verbindet,
wobei das Hauptventil (18), das Vorsteuerventil (54), die Membran (60) und der Steuerschwimmer (12) so ausgebildet und angeordnet sind, daß das Hauptventil (18) unabhängig von dem Druck des Kraftstoffdampfes im Tank (14) offen ist, so lange das Kraftstoffniveau im Tank den Steuerschwimmer (12) nicht veranlaßt, das Hauptventil (18) in seine Schließstellung zu bewegen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
schwimmer (12) einen Auftrieb in flüssigem Kraftstoff hat und daß ein Sekundär
schwimmer (16) vorgesehen ist, der durch den Steuerschwimmer (12) aus einer Öff
nungsstellung in eine Schließstellung bewegbar ist, wenn auf den Steuerschwimmer
(12) flüssiger Kraftstoff einwirkt, um das Hauptventil (18) und das Vorsteuerventil
(54) in Richtung auf ihre Schließstellung zu bewegen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Schaft (58) ein Lüftungskanal (66) gebildet ist, der den Steuerkanal (62) mit
dem Auslaßkanal (42) verbindet und der wesentlich kleiner als der Durchlaß des
Vorsteuerventils (54) ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Vorsteuerventil (54) einen vom Hauptventil (18) getragenen Ventilsitz
(55) und einen in Anlage mit dem Ventilsitz (55) bewegbares Verschlußteil (56)
aufweist, das in Richtung auf den Ventilsitz (55) durch den Steuerschwimmer (12)
bewegbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeich
net, daß dem Steuerschwimmer (12) ein Ventil (174) zugeordnet ist, das eine Ventil
öffnung (178) und ein Ventilglied (176) aufweist, welches zwischen einer Öffnung-
und Schließstellung bewegbar ist, um die Strömung durch die Ventilöffnung (178)
zu steuern, wobei flüssiger Kraftstoff in der Öffnungsstellung des Ventils (174)
durch die Ventilöffnung (178) in den Steuerschwimmer (12) strömen kann, um den
Steuerschwimmer (12) zum Sinken zu bringen, wenn er ausreichend mit Kraftstoff
gefüllt ist.
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