DE19900378B4

DE19900378B4 - Tanksystem

Info

Publication number: DE19900378B4
Application number: DE1999100378
Authority: DE
Inventors: Günter RAUCHHAUS
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2019-01-09
Also published as: DE19900378A1

Abstract

Tanksystem bestehend aus einem Tankbehälter, der durch mindestens einen in dem Tankbehälter ausgebildeten Vorsprung in einen ersten Behälterabschnitt und mindestens einen weiteren Behälterabschnitt aufgeteilt ist, wobei in dem Tankbehälter über eine Öffnung eine Pumpenvorrichtung angeordnet ist, die Mittel aufweist, um den in dem Tankbehälter enthaltenen Kraftstoff zu entnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein an der Pumpenvorrichtung (2) angeordnetes Winkelstück mit mindestens zwei Ansaugstutzen aufweisen, daß an jedem Ansaugstutzen (26, 27) ein erstes Ende eines Schlauchs (5, 6) angeordnet ist, der mit einem zweiten Ende in einen bestimmten Behälterabschnitt mündet, und daß an dem zweiten Ende ein Ventil (4, 7) vorgesehen ist, welches verhindert, daß Luft in den Schlauch (5, 6) eintritt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tanksystem bestehend aus einem Tankbehälter, der durch mindestens einen in dem Tankbehälter ausgebildeten Vorsprung in einen ersten Behälterabschnitt und mindestens einen weiteren Behälterabschnitt aufgeteilt ist, wobei in dem Tankbehälter über eine Öffnung eine Pumpenvorrichtung angeordnet ist, die Mittel aufweist, um den in dem Tankbehälter enthaltenen Kraftstoff zu entnehmen.
Daneben betrifft die Erfindung ein Ventil, welches insbesondere zur Verwendung in einem zuvor genannten Tanksystem einsetzbar ist.

Ein gattungsgemäßes Tanksystem ist beispielsweise aus der US–Patentschrift 5,040,516 bekannt.

Ein Tankbehälter muß an die im Fahrzeug herrschenden Gegebenheiten angepaßt sein. Die immer geringer werdenden Abmaße und der geringe zur Verfügung stehende Bauraum machen es notwendig, daß Tankbehälter sehr unterschiedliche Formen annehmen. Zur Verwendung des zur Verfügung stehenden Raumes im Fahrzeug sind unterschiedlich gestaltete Behälterabschnitte ausgebildet, die durch Vorsprunge so voneinander getrennt sind, daß der Kraftstoff nicht von selbst von einem Behälterabschnitt in den anderen strömen kann. Ein derartiger Vorsprung kann z.B. ausgebildet sein, um eine Kardanwelle unterhalb des Tanks an dem Bodenblech vorbeizuführen. Die Vorsprunge verhindern aber gleichzeitig, daß durch die Öffnung in den ersten Tankabschnitt hinein ragende Pumpenvorrichtungen auch den Kraftstoff aus den weiteren Tankabschnitten absaugen kann. Hierzu sind weitere Einrichtungen notwendig oder es muß durch eine zweite Öffnung in den zweiten Tankabschnitt eine weitere Pumpeneinrichtung angeordnet sein, die den darin enthaltenen Kraftstoff zuverlässig absaugt. Alternativ können in dem zweiten und jedem weiteren Tankabschnitt Saugstrahlpumpen angeordnet sein, um den Kraftstoff in dem ersten Tankabschnitt mit der Pumpenvorrichtung zu befördern. Derartige Saugstrahlpumpen sind vom Aufbau zwar deutlich einfacher als eine komplette Pumpeneinrichtung, haben dafür aber eine beschränkte Förderleistung und benötigen einen Treibstrahl und eine Wegführung, so daß zwei Leitungen notwendig sind. Darüber hinaus sind Saugstrahlpumpen relativ teuer. Die weitere Alternative einer zusätzlichen elektromotorischen Pumpe ist ebenfalls zu kostenintensiv.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Tanksystem derart weiter zu entwickeln, daß mit einfachen und kostengünstigen Mitteln der Kraftstoff aus allen Tankabschnitten zuverlässig in den mit der Pumpenvorrichtung versehenen Tankabschnitt beförderbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mittel ein an der Pumpenvorrichtung angeordnetes Winkelstück mit mindestens zwei Ansaugstutzen aufweist, das an jedem Ansaugstutzen ein erstes Ende eines Schlauches angeordnet ist, der mit einem zweiten Ende in einem unterschiedlichen Bereich des Tankbehälters mündet und daß an dem zweiten Ende ein Ventil vorgesehen ist, welches verhindert, daß Luft in den Schlauch eintritt.

Die erfindungsgemäße und verblüffend einfache Ausgestaltung läßt sich auch bei bereits bestehenden Tanksystemen problemlos einsetzen. Zu diesem Zweck wird das Winkelstück auf dem Ansaugstutzen der Pumpenvorrichtung angeordnet und die Enden der an den Ansaugstutzen des Winkelstücks befestigten Schläuche werden in die verschiedenen Tankabschnitte geführt. Dabei werden die Schläuche einfach über die in dem Tankbehälter ausgebildeten Vorsprünge geführt.

Vorzugsweise werden die zweiten Enden der Schläuche auf dem der Erde zugerichteten unteren Seite des Tankbehälters fixiert, um eine möglichst hohe Endleerung des Tankbehälters sicherzustellen. Die Pumpenvorrichtung, die vorzugsweise als eine in einem Schwalltopf angeordnete Zwei-Stufen-Pumpe ausgebildet ist, weist eine ausreichende Förderleistung auf, um den Kraftstoff aus allen Tankabschnitten zuverlässig in den Schwalltopf zu befördern, also auch über die Höhe der in dem Tankbehälter ausgebildeten Vorsprünge. Die in der Pumpenvorrichtung angeordnete Pumpe kann allerdings auch als einstufige Pumpe ausgebildet sein.

Vorzugsweise mündet ein erster Schlauch in den ersten Behälterabschnitt und die weiteren Schläuche münden in die weiteren Behälterabschnitte, so daß eine zuverlässige Förderung aus allen Behälterabschnitten sichergestellt ist. Falls besonders hohe Förderleistungen in einem Behälterabschnitt erzielt werden sollen, können auch mehrere Schlauchenden in einen Behälterabschnitt münden.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein erster Schlauch in den ersten Behälterabschnitt und die weiteren Schläuche in die weiteren Behälterabschnitte münden.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Winkelstück als T-Stück mit zwei Ansaugstutzen, die kolinear fluchten, und einem mit der Pumpenvorrichtung verbindbarem Aufsetzstutzen versehen. Bei dieser Ausführungsform mündet der erste Schlauch in den ersten Behälterabschnitt und der zweite Schlauch mündet in den zweiten Behälterabschnitt. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere bei Tankbehältern mit zwei Behälterabschnitten an.

Das erfindungsgemäße Ventil am zweiten Ende jedes Schlauchs weist vorzugsweise einen Schwimmer und eine Dichtlippe auf, die über einen Verbindungssteg derart an einem Ventilgehäuse angelenkt sind, daß die Dichtlippe das Ventil schließt, wenn keine Flüssigkeit den Schwimmer anhebt. Die derartige Ausgestaltung stellt sicher, daß das Ventil nur bei einem ausreichenden Füllstand an Kraftstoff geöffnet ist. Sobald die in dem Tankbehälter enthaltene Kraftstoffmenge nicht mehr ausreicht, um den Schwimmer zuverlässig anzuheben, schließt das Ventil augenblicklich und automatisch, indem die Dichtlippe auf der Öffnung des Ventilgehäuses zur Auflage kommt. Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn der Verbindungssteg an einer Drehachse des Ventilgehäuses befestigt ist.

Um zu gewährleisten, daß das Ventil zu jeder Zeit an der gewünschten Stelle auf dem Tankboden aufliegt, ist diese vorzugsweise mit einem Bügel auf dem Boden des Tankbehälters fixierbar.

Ein innerhalb des Ventilgehäuses angeordnetes Sieb soll zusätzlich verhindern, daß eventuell in dem Kraftstoff enthaltene Schmutzstoffe angesaugt werden und so zu Betriebsstörungen im Motor führen.

Vorzugsweise weist das Ventilgehäuse Klemmittel auf, um diese an dein zugehörigen Schlauch zu fixieren. Ublicherweise sind diese Klemmittel als eine an dem Ventilgehäuse ausgebildete, umlaufenden Rippe ausgestaltet. Üblicherweise ist diese Rippe an der Außenwand des Ventilgehäuses ausgebildet, so daß der zugehörige Schlauch auf das Ventilgehäuse aufschiebbar. Das einstückig an dem vorzugsweise mit kreisrundem Querschnitt ausgebildete Ventilgehäuse ist dann durch die umlaufende Rippe gegen ein unbeabsichtigtes Lösen des Ventilgehäuses vom Schlauch geschützt.

Die Erfindung ist im folgenden beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im einzelnen detailliert anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
1 ein seitliches Schnittbild des erfindungsgemäßen Tanksystems und
2 ein seitliches vergrößertes Schnittbild des Abschnitts A gemäß 1, welche ein erfindungsgemäßes Ventil darstellt.
Gemäß der Figuren besteht das erfindungsgemäße Tanksystem im wesentlichen aus einem Tankbehälter 1, in den eine Pumpenvorrichtung 2 eingesetzt ist. Die Pumpenvorrichtung 2 ist über ein als T-Stück 3 ausgebildetes Winkelstück an ersten Enden von Schläuchen 5 und 6 befestigt. An ihren zweiten Enden weisen die Schläuche jeweils ein Ventil 4 und 7 auf.
Der Tankbehälter 1 ist vorzugsweise aus polyacetaten Harzen gefertigt, da diese eine besonders gute Kraftstoffbeständigkeit aufweisen. Der im wesentlichen im Querschnitt rechteckige Tankbehälter 1 weist an der im Fahrzeug eingebauten oberen Seite zwei Öffnungen 11 und 12 auf. In die Öffnung 11 ist die Pumpenvorrichtung 2 abdichtend eingesetzt und an dem Tankbehälter 1 durch geeignete Mittel fixiert. Diese dient zur Entnahme des im Tankbehälter 1 enthaltenen Kraftstoffs.
Der Tankbehälter 1 weist ferner an seiner unteren Seite einen Vorsprung 13 auf, der in der Form einer Einschnürung ausgebildet ist und den Tankbehälter in einen ersten Behälterabschnitt 14 und einen zweiten Behälterabschnitt 15 aufteilt. Der Vorsprung 13 läuft entlang der Längsachse des Tankbehälters 1, so daß dieser insgesamt durch den Vorsprung 13 in einen ersten Behälterabschnitt 14 und einen zweiten Behälterabschnitt 15 aufgeteilt ist. Der Kraftstoff kann nicht von selbst aus dem zweiten Behälterabschnitt 15 in dem ersten Behälterabschnitt 14 strömen.
Die Pumpenvorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem Schwalltopf 21, in dem eine zweistufige Pumpe 22 angeordnet ist. Die Pumpe 22 befördert Kraftstoff durch eine Kraftstoffleitung 23 an die Kraftstoff benötigenden Aggregate des Autos. Darüber hinaus ist ein Kraftstoffrücklauf 24 vorgesehen, der nicht benötigten Kraftstoff zurück in das Innere des Schwalltopfs 21 führt.
Der Schwalltopf weist an seiner Unterseite einen kreiszylindrischen Stutzen 25 auf, durch welchen der Kraftstoff mittels der Pumpe 22 in das Innere des Schwalltopfs 21 angesaugt wird. Auf diesem Stutzen 25 ist das T-Stück 3 aufgeschoben und über eine zwischen dem T-Stück 3 und der Unterseite des Schwalltopfs 21 ausgebildeten Rastverbindung an der Pumpenvorrichtung 2 fixiert. Das als T-Stück 3 ausgebildete Winkelstück weist zwei Ansaugstutzen 26, 27 auf, die ebenfalls kreiszylindrisch ausgestaltet sind. Diese Ansaugstutzen 26, 27 sind mit dem Aufsetzstutzen 28 fluidisch verbunden, der auf den Stutzen 25 aufgeschobenen ist.
Der zweite Schlauch 6 liegt auf Scheitelpunkt des Vorsprungs 13 auf und verbindet fluidisch den zweiten Behälterabschnitt 15 mit der in dem ersten Behälterabschnitt 14 angeordneten Pumpenvorrichtung 2. Eine weitere Einrichtung, um den in dem zweiten Behälterabschnitt 15 enthaltenen Kraftstoff in den ersten Behälterabschnitt 14 zu befördern, ist nicht notwendig. Der Kraftstoff wird auf einfache und sichere Weise durch die in dem ersten Behälterabschnitt 14 angeordnete Pumpenvorrichtung 2 in den ersten Behälterabschnitt 14 befördert. Da die zweiten Enden der Schläuche auf dem Boden 17 des Tankbehälters 1 aufliegen, ist sichergestellt, daß der Tankbehälter 1 vollständig entleert wird.
Die Fixierung der Schlauchenden auf dem Boden 17 des Tankbehälters 1 erfolgt durch Bügel 8 und 9. Der in dem ersten Behälterabschnitt 14 angeordnete Bügel 8 ist an dem unteren Ende des Schwalltopfs 21 befestigt. Der Bügel 8 selbst ist als Stahlstange ausgestaltet. Der in dem zweiten Behälterabschnitt 15 angeordnete Bügel 9 ist dagegen an einem Deckel 18 befestigt, der zum Verschließen der zweiten Öffnung 12 des Tankbehälters 1 dient. Zu diesem Zweck ist an der Unterseite des ebenfalls aus Kunststoff gespritzten Deckels 18 ein Haltestutzen 19 einstückig angeformt, in dem das obere Ende des Bügels 9 reibschlüssig sitzt.
Die 2 stellt das in dem ersten Behälterabschnitt 14 und am Ende des Schlauchs 5 angeordnete Ventil 4 in der Seitenansicht im Detail dar. Das Ventil 4 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Ventilgehäuse 40, das mit einem ersten Ende an dem zweiten Ende des Schlauchs 5 befestigt ist.
Zu diesem Zweck ist an der Außenwand des Ventilgehäuses 40 eine umlaufende Rippe 41 vorgesehen, die das Abrutschen des Schlauches 5 von dem Ventilgehäuse 40 in bekannter Weise verhindert. Alternativ könnte die Rippe auch auf der Innenseite des Ventilgehäuses 40 ausgebildet sein, wobei dann das Ventilgehäuse 40 auf das Schlauchende 5 aufgesetzt wird. Das Ende des Ventilgehäuses 40, welches demjenigen gegenüberliegt, das in dem Schlauch 5 eingeschoben ist, weist ferner einen radial verlaufenden Steg 42 auf, an dem eine Drehachse 43 ausgebildet ist. An dieser Drehachse 43 ist ein Verbindungssteg 44 eines Ventildeckels 45 frei drehbar befestigt. Das zweite Ende des Verbindungssteges 44 weist einen scheibenförmigen Ventildeckel 45 auf, der so ausgebildet ist, daß er das offene Ende des Ventilgehäuses 40 verdecken kann, wenn der Ventildeckel 45 an dem Ventilgehäuse 40 anliegt. Zur Erhöhung der Dichtwirkung ist zwischen dem Ventildeckel 45 und dem Ventilgehäuse 40 eine Dichtlippe 46 angeordnet. Diese Dichtlippe 46 ist an dein Ventildeckel 45 über einen Stöpsel befestigt, der in eine zentrale Öffnung des Ventildeckels 45 eingreift.
Der Ventildeckel 45 weist ferner auf der von dein Ventilgehäuse 40 abgewandten Seite einen einstückig angeformten Schwimmerstutzen 47 auf, der ebenfalls als kreiszylindrischer Hohlzylinder ausgebildet ist.
Auf diesem Schwimmerstutzen 47 ist der aus einem gängigen Schaummaterial (vorzugsweise Nitrophil) bestehende Schwimmer 48 aufgeschoben. Der Schwimmer 48 hat vorliegend die Außenabmessungen des äußeren Randes des Ventildeckels 45. Falls höhere Auftriebskräfte erwünscht sind, kann jedoch auch ein größerer Schwimmer 48 auf den Schwimmerstutzen 47 aufgeschoben werden. Der Schwimmerstutzen 47 weist ferner an seinem äußeren Ende eine umlaufende Rastnase 49 auf, hinter welcher der Schwimmer 48 formschlüssig zur Anlage kommt, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen des Schwimmers 48 zuverlässig verhindert wird.
In der vorliegenden Stellung ist das Ventil 4 geschlossen, da kein Kraftstoff in dem Tankbehälter 1 enthalten ist. Wenn der Tankbehälter 1 mit Kraftstoff gefüllt ist, treibt dieser den Schwimmer 48 nach oben, so daß sich der Ventildeckel 45 von dem Rand des Ventilgehäuses 40 abhebt und das Ventil 4 öffnet. Die Verbindung an dem Ventilgehäuse 40 über den Verbindungssteg 44 stellt sicher, daß das Ventil 4 augenblicklich bei Abwesenheit von Kraftstoff aufgrund des fehlenden Auftriebs schließt, und die Dichtlippe 46 zentriert auf dem Rand des Ventilgehäuses 40 aufliegt.
Innerhalb des Ventilgehäuses 40 ist zudem ein Sieb 50 vorgesehen. Dieses Sieb verhindert, daß eventuell im Kraftstoff enthaltene Unreinheiten angesaugt werden.
Aus der 2 ist ferner zu entnehmen, wie der Bügel 8 an dem Ventil 4 befestigt ist und dieses auf dem Boden 17 des Tankbehälters 1 fixiert ist. Zu diesem Zweck ist im Bereich des Stegs 42 ferner eine taschenartig ausgebildete Aufnahme 51 vorgesehen, die einstückig an dem Ventilgehäuse angespritzt ist. In diese Aufnahme 51 ist das freie zweite Ende des Bügels 8 einsetzbar. Der Bügel 8 weist eine gewisse Vorspannung auf, so daß das Ventil 4 mit einem unteren Auflageabschnitt 52, der auf der dem Steg 42 gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuse 40 angeordnet und ebenfalls einstückig an dem Ventilgehäuse 40 angeformt ist, auf dein Boden 17 des Tankbehälters 1 aufliegt.
Das zweite Ende des anderen Schlauchs 6 ist mit einem in gleicher Weise ausgebildeten Ventil 7 versehen.

1: Tankbehälter
2: Pumpenvorrichtung
3: T-Stück
4: Ventil
5: Schlauch
6: Schlauch
7: Ventil
8: Bügel
9: Bügel
11: Öffnung
12: Öffnung
13: Vorsprung
14: erster Behälterabschnitt
15: zweiter Behälterabschnitt
17: Boden des Tankbehälters
18: Deckel
19: Haltestutzen
21: Schwalltopf
22: Pumpe
23: Kraftstoffleitung
24: Kraftstoffrücklauf
25: Stutzen
26: Ansaugstutzen
27: Ansaugstutzen
28: Aufsetzstutzen
40: Ventilgehäuse
41: Rippe
42: Steg
43: Drehachse
44: Verbindungssteg
45: Ventildeckel
46: Dichtlippe
47: Schwimmerstutzen
43: Schwimmer
49: Rastnase
50: Sieb
51: Aufnahme
52: Auflageabschnitt

Claims

Tanksystem bestehend aus einem Tankbehälter, der durch mindestens einen in dem Tankbehälter ausgebildeten Vorsprung in einen ersten Behälterabschnitt und mindestens einen weiteren Behälterabschnitt aufgeteilt ist, wobei in dem Tankbehälter über eine Öffnung eine Pumpenvorrichtung angeordnet ist, die Mittel aufweist, um den in dem Tankbehälter enthaltenen Kraftstoff zu entnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein an der Pumpenvorrichtung (2) angeordnetes Winkelstück mit mindestens zwei Ansaugstutzen aufweisen, daß an jedem Ansaugstutzen (26, 27) ein erstes Ende eines Schlauchs (5, 6) angeordnet ist, der mit einem zweiten Ende in einen bestimmten Behälterabschnitt mündet, und daß an dem zweiten Ende ein Ventil (4, 7) vorgesehen ist, welches verhindert, daß Luft in den Schlauch (5, 6) eintritt.
Tanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schlauch in den ersten Tankabschnitt (14) und die weiteren Schläuche in die weiteren Tankabschnitte münden.
Tanksystem nach Anspruch 1 oder 2 mit einem ersten Tankabschnitt (14) und einem zweiten Tankabschnitt (15), dadurch gekennzeichnet, daß Winkelstück als T-Stück (3) mit zwei Ansaugstutzen (26, 27) ausgebildet ist, daß der erste Schlauch in den ersten Tankabschnitt (14) mündet und daß ein zweiter Schlauch in den zweiten Tankabschnitt (15) mündet.
Ventil, insbesondere zur Verwendung in einem Tanksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (4, 7) einen Schwimmer (48) und eine Dichtlippe (46) aufweist, die an einem Ventildeckel (45) befestigt sind, der über einen Verbindungssteg (44) derart an einem Ventilgehäuse (40) angelenkt ist, daß der Ventildeckel (45) das Ventil schließt, wenn keine Flüssigkeit den Schwimmer (48) anhebt.
Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (44) an einer Drehachse (43) des Ventilgehäuses (40) befestigbar ist.
Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mit einem Bügel (8, 9) auf dem Boden des Tankbehälters (17) fixierbar ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Sieb (50) aufweist, das in dem Ventilgehäuse (40) angeordnet ist.
Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (40) Klemmittel aufweist, um dieses an dem zugehörigen Schlauch zu fixieren.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmittel eine an dem Ventilgehäuse (40) ausgebildete, umlaufende Rippe aufweisen.
Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (41) an der Außenwand des Ventilgehäuses (40) ausgebildet ist.