DE19913937A1

DE19913937A1 - Einrichtung zum Ent- und Belüften eines Kraftstofftanks

Info

Publication number: DE19913937A1
Application number: DE1999113937
Authority: DE
Inventors: Uwe Taeubert; Marcus Schwab; Michael Kramer; Helmut Kalb
Original assignee: Alfmeier Praezision AG Baugruppen und Systemlosungen
Current assignee: Alfmeier Praezision SE
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-05

Abstract

Kraftstofftanks müssen zur Gewährleistung der Betriebssicherheit von zugehörigen Kraftfahrzeugen kontrolliert ent- und belüftet werden. Die Ent- und Belüftung erfolgt über einen Aktivkohlefilter und darf die Betriebssicherheit nicht stören. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zwei antiparallel geschaltete Ventile (3, 4) vorgesehen sind, von denen eines (3) eine schwerkraftbetätigte Kugel (7) als Ventilkörper aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ent- und Belüften eines Kraftstofftanks an einem Kraftfahrzeug, wobei die Ent- und Belüftung über eine Verbindungslei tung zwischen Kraftstofftank und einem Aktivkohlefilter erfolgt.

Kraftstofftanks müssen zur Gewährleistung ihrer Funktionsfähigkeit ent- und belüf tet werden, damit sich darin kein die Kraftstoffentnahme behindernder Unterdruck und bei der Erwärmung des Kraftstoffs bzw. des sich oberhalb des Kraftstoffs be findlichen Luftpolsters kein den Tank zerstörender oder die Funktionsfähigkeit des Tanksystems beeinträchtigender Überdruck aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ent- und Belüftung von Kraftstofftanks zu schaffen, die bei einfachem Aufbau sowohl bei ruhendem alsauch bei bewegtem Kraftstofftank eine zuverlässige Be- und Entlüftung gewähr leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung der eingangs genann ten Art dadurch gelöst, dass zwei antiparallel geschaltete Ventile vorgesehen sind, von denen eines - vorwiegend zur Entlüftung dienendes - von einer Schwerkraft betätigten Kugel als Ventilkörper in einem kegeligen Trichter als Ventilsitz darge stellt ist. Mit einem solchen Ventil ist bei ruhendem Kraftstofftank ein definierter Ansprechdruck bestimmbar, der sich aus dem Gewicht der vorzugsweise metalli schen Kugel und der von einem Tankinnendruck beaufschlagbaren, durch die Be rührungslinie zwischen Kugel und dem trichterförmigen Ventilsitz vorgegeben Wirkfläche der Kugel ergibt. Eine Entlüftung erfolgt daher erst bei Überschreiten dieses Druckes. Bei bewegtem Tank, also während der Fahrt, kann die Kugel im Trichter hin- und herrollen und gibt dabei zeitweise den vom Ventilsitz umfassten Öffnungsquerschnitt des Ventils frei. Während der Fahrt wird somit im Tank ein etwa dem Umgebungsdruck entsprechender Innendruck aufrechterhalten.

Das zweite Ventil, das funktionsmäßig antiparallel zu dem erstgenannten geschal tet ist, gewährleistet eine Belüftung des Tanks bei Unterschreitung eines durch eine mit Vorspannung gegen einen Ventilsitz drückende Membran bestimmten Ansprech-Unterdrucks.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventile in die Ver bindungsleitung zwischen einem Luftpolster im Kraftstofftank und dem Aktivkoh lefilter eingebaut, wobei sie innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist eine insbesondere im Bereich der Ventilanschlüsse auftre tende Permeation von Kraftstoffdampf verhindert.

Um eine Geräuschentwicklung durch die während der Fahrt sich bewegende Ku gel zu verhindern, weist die Kugel einen Mantel aus geräuschdämpfendem Mate rial, etwa aus einem Elastomer auf. Eine solche Geräuschdämpfung läßt sich auch durch die Auskleidung der die Kugelbewegung begrenzenden Gehäusewän de des Ventils erreichen. Die antiparallel geschalteten Ventile sind in einem ge meinsamen Gehäuse oder in voneinander getrennten Gehäusen angeordnet, die über mindestens je eine Saug- und eine Druckleitung miteinander verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist sehr vorteilhaft, weil sie während des Be triebs eines damit ausgerüsteten Kraftstoffbehälters zuverlässig Druckdifferenzen zwischen dem Tankinnenraum und der Umgebungsluft verhindert und bei ruhen dem Kraftstofftank sich aufbauende Druckdifferenzen zuverlässig auf konstruktiv vorgegebene Werte begrenzt.

Ein Ausführungsbeispiel ist anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeich nung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ventilkombination in einem gemeinsamen Gehäuse.

Ein Gehäuse 1 enthält eine Zwischenwand 2, in der eine Ventilöffnung und eine Mehrzahl von kleinen auf einem Kreis angeordneten Ventilöffnungen 4 vorgese hen sind. Die Zwischenwand 2 teilt den Innenraum des Gehäuses 1 in eine untere Kammer 8 und eine obere Kammer 9. Die untere Kammer 8 ist über einen An schlussnippel 10 an ein tankseitiges Ende einer nicht dargestellten Verbindungs leitung angeschlossen und die obere Kammer 9 ist über einen Anschlussnippel 11 mit einem filterseitigen Teil dieser Verbindungsleitung verbunden.

Ein die Ventilöffnung 3 umgebender Teil der Zwischenwand 2 bildet einen sich nach unten verjüngenden und die Ventilöffnung 3 umfassenden Kegelstumpf bzw. Trichter 3a. Innerhalb des Gehäuses 1 ist koaxial zu der Ventilöffnung 3 und dem Trichter ein Zylinder 5 vorgesehen, der sich bis dicht unter eine Gehäusedeck wand 6 erstreckt und mit diese und dem Trichter 3a zusammen einen Käfig für eine Kugel 7 aus Metall oder einem anderen Material mit ausreichendem spezifi schen Gewicht bildet. Die Kugel 7 sowie der Trichter 3a und/oder der Zylinder 5 sind vorzugsweise mit einem geräuschdämmenden Material ummantelt.

Die auf einem Kreis angeordneten Ventilöffnungen 4 sind von unten durch eine kreisrunde Membran 12 verschlossen, deren Rand als federnde Lippe 13 ausge bildet ist. Die Membran 12 ist von einem konzentrisch im Kreis der Ventilöffnun gen 4 verankerten Haltebolzen 14 geführt, wobei die Anpresskraft der umlaufen den Lippe 13 durch mehr oder weniger weites Einschieben des Haltebolzens 14 in die Zwischenwand 2 einstellbar ist.

Bei unbewegtem Kraftstofftank und ruhendem Gehäuse 1 haben die Kugel 7 und die Lippe 13 die in der Zeichnung dargestellte Position. Der Tankinhalt aus flüssi gem Kraftstoff und einem Gemisch aus Kraftstoffdampf und Luft dehnt sich bei Erwärmung aus. Dadurch steigt der Druck in dem Kraftstofftank und hebt beim Erreichen eines konstruktiv durch die Abmessungen und das Gewicht der Kugel 7 bestimmten Ansprechdruck die Kugel 7 an, so dass ein Teil des Gemisches aus Kraftstoffdampf und Luft über den Nippel 11 und über die nicht dargestellte Ver bindungsleitung zu einem Aktivkohlefilter strömt und über dieses gefiltert an die Umgebungsluft abgegeben wird.

Bei einem weiteren Absinken des Drucks in dem Kraftstofftank, beispielsweise infolge Abkühlung des Tankinhalts, sinkt dort der Druck unter den Umgebungs druck. Erreicht die Druckdifferenz zwischen dem Tankinnenraum und der Umge bungsluft dabei einen ausreichend großen Ansprechdruck, so wird die Lippe 13 der Membran 12 von der Zwischenwand 2 abgehoben und über den Nippel 11 aus dem Aktivkohlefilter Frischluft angesogen und ein Druckausgleich hergestellt. Da die beiden Ventile in der Zwischenwand 2 antiparallel arbeiten, wird der Druck im durch diese geschützten Kraftstoffbehälter ständig zwischen zwei Ansprech werten gehalten, solange das Gehäuse 1 nicht bewegt oder erschüttert ist.

Wird jedoch ein den Kraftstoffbehälter tragendes Kraftfahrzeug in Betrieb ge nommen, so wird durch dabei unvermeidbar auftretende Erschütterungen die Ku gel 7 in ihrem Käfig aus dem Zylinder 5 der Zwischenwand 2 und der Gehäuse deckwand 6 hin- und herrollen und dabei immer wieder kurzzeitig die Ventilöff nung 3 freigeben. Dadurch erfolgt während des Betriebs des Kraftfahrzeugs stän dig ein Druckausgleich zwischen dem Kraftstofftankinhalt und der Umgebungsluft, so dass druckbedingte Betriebsstörungen des Kraftfahrzeugs sicher ausgeschlos sen sind.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Zwischenwand

3

Ventilöffnung

3

a Trichter

4

Ventilöffnung

5

Zylinder

6

Gehäusedeckwand

7

Kugel

8

untere Kammer

9

obere Kammer

10

Anschlussnippel

11

Anschlussnippel

12

Membran

13

Lippe

14

Haltebolzen

Claims

1. Einrichtung zum Ent- und Belüften des Kraftstofftanks eines Kraftfahrzeugs, mit einer zwischen dem Kraftstofftank und einem Aktivkohlefilter angeordneten Verbindungsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass zwei antiparallel geschaltete Ventile (3, 4) vorgesehen sind, wobei das eine - vorwiegend zur Entlüftung dienende - Ventil (3) als Schließelement eine in einem kegeligen Trichter (3a) gelagerte, schwerkraftbetätigte Kugel (7) um faßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das andere - der Belüftung dienende - Ventil (4) als Ventilkörper (12) ei ne mit Vorspannung auf einen Ventilsitz drückende elastische Membran (13) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die antiparallel geschalteten Ventile (3, 4) in die Verbindungsleitung zwi schen einem Luftpolster im Kraftstofftank und dem Aktivkohlefilter eingebaut sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (3, 4) innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (7) einen Mantel aus geräuschdämpfendem Material aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (3a) und/oder die die seitliche Bewegung der Kugel begren zenden Gehäusewände aus einem geräuschdämmenden Material bestehen oder mit einem solchen Material ausgekleidet sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die antiparallel geschalteten Ventile (3, 4) in einem gemeinsamen Ge häuse (1) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die antiparallel geschalteten Ventile (3, 4) in voneinander getrennten Ge häusen angeordnet sind, die über mindestens je eine Saug- und eine Drucklei tung miteinander verbunden sind.