DE19956931A1 - Ventil und ein mit einem Ventil versehener Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Ventil und ein mit einem Ventil versehener Kraftstoffbehälter eines KraftfahrzeugesInfo
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Abstract
Es sind bereits Entlüftungsventile für integrierte Ausgleichsvolumen von Kraftstoffbehältern bekannt. Bei den bekannten Ventilen ist es nachteilig, dass durch langsames Nachtanken beim Betankungsvorgang das Kraftstoff-Ausgleichsvolumen befüllt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, das eine kompakte Bauweise ermöglicht. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass an dem Ventilgehäuse (4) ein Druckventil (30) angeordnet ist, das bei einem vorbestimmten Überdruck p¶30,max¶ im Kraftstoffbehälter (1) öffnet, dass in dem Ventilgehäuse (4) eine Betankungs-Entlüftungsöffnung (15) ausgebildet ist, dass die Betankungs-Entlüftungsöffnung (15) durch eine Dichtplatte (18, 20) verschließbar ist, dass die Dichtplatte (18, 20) in Richtung einer Längsachse (10) des Schwimmers (9a) verschiebbar ist und durch das Schwimmergehäuse (13) geführt ist, dass die Dichtplatte (18) eine Betriebs-Entlüftungsöffnung (22) aufweist und dass diese Betriebs-Entlüftungsöffnung (22) durch ein am Schwimmer (9a) ausgebildetes Schließteil (12) verschließbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
einen mit einem solchen Ventil versehenen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Es sind bereits Entlüftungsventile für integrierte Ausgleichsvolumen von Kraftstoff
behältern bekannt, die den maximalen Füllstand im Kraftstoffbehälter begrenzen
und somit ein integriertes Ausgleichsvolumen schaffen. Dabei kann es sich um
Schwimmerventile zur Betankungsentlüftung handeln, die auch mit Roll-over-Ven
tilen kombinierbar sind. Bei einem maximalen Füllstand im Kraftstoffbehälter ist die
vorhandene Anzahl an Schwimmerventilen geschlossen, so dass in diesem Zustand
keine Entlüftung statt findet.
Die bekannten Schwimmerventile können mit einer By-pass-Bohrung versehen
sein, so dass bei einer Volumenausdehnung des Kraftstoffes durch eine Tempera
turerhöhung im Kraftstoffbehälter ein Druckausgleich stattfinden kann. Dies hat den
Nachteil, dass durch langsames Nachtanken beim Betankungsvorgang das Kraft
stoffausgleichsvolumen befüllbar ist.
Bei einer Kombination der Schwimmerventile mit Roll-over-Ventilen ist es nachteilig,
dass sich bei Anordnung mehrerer solcher Ventile die Leckage der einzelnen Roll-
over-Ventile im Fall eines Roll-overs oder Überschlages addieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil zu schaffen, das eine kompakte Bauweise
ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffbehälter eines
Kraftfahrzeuges mit mindestens einem solchen Ventil anzugeben, sodass der Kraft
stoffbehälter einen einfachen Aufbau aufweist.
Die für das Ventil genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und
die für den Kraftstoffbehälter genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des An
spruchs 6 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist vorteilhafterweise in einem einzigen Bauteil
ein Druckventil und ein in zwei Stufen arbeitendes Schwimmerventil integriert. Bei
dem erfindungsgemäßen Schwimmerventil erfolgt in einer Stufe die Betankungs
entlüftung und in der anderen Stufe die Entlüftung während des Fahrbetriebs.
Durch das Schwimmerventil ist vorteilhafterweise eine Begrenzung des Kraftstoff
füllstandes im Kraftstoffbehälter möglich. Ferner ist von Vorteil, dass eine Entlüftung
des Kraftstoffbehälters sowohl im Fahrbetrieb als auch bei einer Seitenneigung des
Kraftstoffbehälters bzw. des Kraftfahrzeuges möglich ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einem vollständig geschlossenen
Schwimmerventil ein Druckausgleich über das integrierte Druckventil erfolgen kann.
Schließlich verhindert das erfindungsgemäße Ventil nach einer vollständigen
Schließung des Schwimmerventils ein Befüllen des Ausgleichsvolumens durch
langsames Nachtanken.
Durch die Integration von drei Funktionen in einem Gehäuse ergibt sich eine kom
pakte Bauweise. Die Zusammenfassung von mehreren Funktionen in einem Bauteil
hat ferner den Vorteil, dass die Teilekosten und der Aufwand für Vormontage und
Montage reduziert sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen
beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein in einem Kraftstoffbehälter befestigtes
Ventil, wobei ein in dem Ventil angeordnetes Schwimmerventil nach Er
reichen des maximalen Füllstandes vollständig geschlossen ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das in der Fig. 1 gezeigte Ventil, wobei eine
Betriebs-Entlüftungsöffnung des Schwimmerventils geöffnet ist,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das in der Fig. 1 gezeigte Ventil, wobei eine
Betankungs-Entlüftungsöffnung und die Betriebs-Entlüftungsöffnung
des Schwimmerventils nach einem Absinken des Kraftstoffspiegels im
Kraftstoffbehälter geöffnet ist,
Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch einen mit zwei Kammern versehe
nen Kraftstoffbehälter, aus der die Anordnung von zwei Ventilen hervor
geht und
Fig. 5 einen horizontalen Längsschnitt durch den in der Fig. 4 gezeigten
Kraftstoffbehälter, aus der die Verbindung der Ventile über eine Entlüf
tungsleitung dargestellt ist.
Die Fig. 1 zeigt ein an einer Innenwand 2 eines Kraftstoffbehälters 1 eines nicht
dargestellten Kraftfahrzeuges befestigtes Ventil 3. Das Ventil 3 taucht mit einem
Abschnitt 4a eines Gehäuses 4 ab einem bestimmten Füllstandsniveau eines im
Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoffes 5 in den Kraftstoff 5 ein. In der Fig. 1
hat der Kraftstoff 5 seinen maximalen Füllstand 6 erreicht. Oberhalb des maximalen
Füllstandes 6 befindet sich ein Ausgleichsvolumen 7 des Kraftstoffbehälters 1. Der
Gehäuseabschnitt 4a weist ein nach unten gerichtetes, offenes Ende 8 auf. In dem
Gehäuseabschnitt 4a ist ein Schwimmer 9a eines Schwimmerventils 9 in Richtung
einer Längsachse 10 verschiebbar angeordnet.
In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform ist der Schwimmer 9a ein
um die Längsachse 10 rotationssymmetrisches Bauteil. An einer Stirnseite 11 des
Schwimmers 9a ist als ein Schließteil 12 ein Kegel oder Konus ausgebildet. Eine
Außenwand 13 des Schwimmers 9a ist in Richtung eines Ventilsitzes 14 für eine
Betankungs-Entlüftungsöffnung 15 verlängert. An der Außenwand 13 sind zur
Längsachse 70 hin gerichtete, hakenförmige Anschläge oder ein umlaufender Rand
16 ausgebildet. Die Betankungs-Entlüftungsöffnung 15 weist einen Durchmesser D
mit einer Querschnittsfläche A15 auf.
In einem Zwischenraum 17 zwischen den Anschlägen 16 und der Stirnseite 11 des
Schwimmers 9a ist eine parallel zur Längsachse 10 verschiebbare Dichtplatte 18
mit einer an einer Oberseite 19 der Dichtplatte 18 angeordneten, ringförmigen
Dichtung 20 vorgesehen. Die Dichtplatte 18 ist in ihrer Mitte 21 mit einer Betriebs-
Entlüftungsöffnung 22 versehen. Die Betriebs-Entlüftungsöffnung 22 weist einen
Durchmesser d und eine Querschnittsfläche A22 auf.
An einer Unterseite 23 der Dichtplatte 18 ist ein Ventilsitz 24 für das Schließteil 12
ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Ventilsitz 24 ein umlaufender
Rand oder Kragen mit einer an die Form des Schließteiles 12 angepassten Anlage
fläche 25. Die Dichtplatte weist an ihrem Rand 26 Entlüftungsöffnungen und/oder
Entlüftungseinbuchtungen 27 auf.
Oberhalb der Betankungs-Entlüftungsöffnung 15 ist auf der einen Seite eines Ge
häuseabschnittes 4b des Ventilgehäuses 4 ein Anschluss 28 für eine Entlüftungs
leitung 29 vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform befindet sich gegenüber
dem Gehäuseabschnitt 4b ein weiterer Gehäuseabschnitt 4c, an dem ein Druckven
til 30 befestigt ist.
Das Druckventil 30 weist ein am Ventil 3 befestigtes Gehäuseteil 31 auf, dessen
Innenwand 32 als Führung für ein verschiebbares Gehäuseteil 33 dient. Das
topfförmige Gehäuseteil 33 ist an einer Stirnwand 34 mit einer Dichtung 35 verse
hen. Über eine Feder 36 wird das Gehäuseteil 33 an einen, am Gehäuseteil 31 aus
gebildeten Ventilsitz 37 bei einem im Kraftstoffbehälter 1 zulässigen Druck p ge
drückt. In der gezeigten Ausführungsform ist der Gehäuseabschnitt 4c mit einer
Durchgangsöffnung 38 und mit einem Absatz 39 versehen. Der Absatz 39 dient
als Anschlag für ein an dem Gehäuseteil 33 angeordnetes Führungsteil oder
Schließteil 40.
Die Fig. 1 zeigt einen Zustand bei der Betankung des Kraftstoffbehälters 1, bei
dem der Kraftstoff 5 den maximalen Füllstand 6 erreicht hat. In diesem Zustand ist
der Ventilsitz 14 der Betankungs-Entlüftungsöffnung 15 durch die Dichtung 20 der
Dichtplatte 18 verschlossen und gleichzeitig ist der Ventilsitz 24 der Betriebs-Entlüf
tungsöffnung 22 durch das Schließteil 12 verschlossen.
Würde in einem solchen Zustand der Druck p im Kraftstoffbehälter 1 einen Über
druck pmax erreichen, dann würde das Druckventil 30 öffnen und das in dem Aus
gleichsvolumen 7 befindliche Gas 41 könnte aus dem Ausgleichsvolumen 7 zur
Atmosphäre oder zu einem nicht dargestellten Aktivkohlefilter gelangen, der in der
Regel außerhalb des Kraftstoffbehälters 1 angeordnet ist.
Zur Entlüftung des Kraftstoffbehälters 1 während des Fahrbetriebs ist es erforder
lich, dass die Entlüftung weitestgehend "drucklos" erfolgt. Zu diesem Zweck muss
der Schwimmer 9a nach einem entsprechenden Kraftstoffverbrauch und einem da
durch bedingten Absinken des Kraftstofffüllstandes im Kraftstoffbehälter 1 den Be
triebsentlüftungsquerschnitt A22 öffnen.
Die Betriebs-Entlüftungsöffnung 22 in der Dichtplatte 18 ist so ausgelegt, dass eine
Gewichtskraft F9 des Schwimmers 9a größer ist als eine resultierende Kraft F22, die
sich aus dem Produkt aus dem maximalen Öffnungsdruck pmax des Druckventils 30
und der wirksamen Querschnittsfläche A22 der Dichtplatte 18 des Schwimmerventils
9 ergibt.
Die Fig. 2 zeigt einen abgesenkten Füllstand 42. In dem in der Fig. 2 gezeigten
Zustand drückt der in dem Kraftstoffbehälter 1 vorherrschende Druck p über eine
Querschnittsfläche A18 der Dichtplatte 18 die Dichtung 20 an den Ventilsitz 14. Über
Pfeile 43 ist in der Fig. 2 der Weg des aus dem Kraftstoffbehälter 7 entweichen
den Gases 41 eingezeichnet. Danach strömt das Gas 41 durch die Entlüftungs
löcher 27 in der Dichtplatte 18 zur Betriebs-Entlüftungsöffnung 22 und danach in die
Entlüftungsleitung 29.
In der Fig. 3 wird durch die Gewichtskraft F9 des Schwimmers 9a, nach einem ent
sprechenden Kraftstoffverbrauch und bei einem niedrigen Druck p im Kraftstoffbe
hälter 1, die Dichtplatte 18 über die Anschläge oder Führungshaken 16 von ihrem
Ventilsitz 14 gelöst und nach unten gezogen. Die Öffnung des Betankungs-Entlüf
tungsquerschnittes A15 erfolgt spätestens durch das Öffnen eines Kraftstoff
deckels 52 vor dem Betankungsvorgang, wodurch der Kraftstoffbehälter 1 drucklos
gegenüber dem Umgebungsdruck wird. In der Fig. 3 sind an der Außenwand 13
des Schwimmers 9a Anschläge 44 ausgebildet, die in Führungsschlitzen 45 geführt
sind, wobei die Führungsschlitze 45 in einer Gehäusewand 46 des Schwimmerge
häuses 4a ausgebildet sind.
Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Kraftstoffbehälter 1 mit zwei Kammern 47 und 48.
In der Fig. 4 ist der maximale Füllstand 6 eingezeichnet. Unterhalb des maximalen
Füllstandes 6 befindet sich ein Raum zur Aufnahme des Kraftstoffes 5 und oberhalb
des maximalen Füllstandes 6 befindet sich das Ausgleichsvolumen 7. Oberhalb der
beiden Kammern 47 und 48 ist jeweils ein Ventil 3a und 3b angeordnet. Die Ventile
3a und 3b sind über eine Entlüftungsleitung 29 miteinander verbunden. Durch die
beiden Ventile 3a und 3b ist eine Entlüftung des Kraftstoffbehälters 1 auch bei einer
Seitenneigung des Kraftstoffbehälters 1 bzw. des Kraftfahrzeuges möglich.
Die Entlüftungsleitung 29 führt durch eine im Kraftstoffbehälter 1 ausgebildete Öff
nung 49 in die Atmosphäre zu einem Roll-over-Ventil 50. An das Roll-over-Ventil 50
kann ein nicht dargestellter Behälter mit einem Aktivkohlefilter oder dergleichen an
geschlossen sein. Ferner geht aus den Fig. 4 und 5 ein Einfüllrohr 51 mit einem
daran angeordneten Kraftstoffdeckel 52 hervor.
In der Fig. 5 ist gezeigt, dass das Ventil 3b an einem Ende 53 der Entlüftungslei
tung 29 und das Ventil 3a an einem Ende 54 eines Seitenarms 29a der Entlüftungs
leitung 29 vorgesehen ist.
Claims (6)
1. Ventil für einen Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges, mit einem in einem
Ventilgehäuse ausgebildeten Schwimmerventil, mit einem in einem Schwim
mergehäuse geführten Schwimmer und mit einem Anschluss zur Atmosphäre
oder dgl., dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventilgehäuse (4) ein
Druckventil (30) angeordnet ist, das bei einem vorbestimmten Überdruck
p30,max im Kraftstoffbehälter (1) öffnet, dass in dem Ventilgehäuse (4) eine
Betankungs-Entlüftungsöffnung (15) ausgebildet ist, dass die Betankungs-
Entlüftungsöffnung (15) durch eine Dichtplatte (18, 20) verschließbar ist, dass
die Dichtplatte (18, 20) in Richtung einer Längsachse (10) des Schwimmers
(9a) verschiebbar ist und durch das Schwimmergehäuse (13) geführt ist, dass
die Dichtplatte (18) eine Betriebs-Entlüftungsöffnung (22) aufweist und dass
diese Betriebs-Entlüftungsöffnung (22) durch ein am Schwimmer (9a)
ausgebildetes Schließteil (12) verschließbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem maximalen
Füllstand (6) sowohl die Entlüftungsöffnung (15, 22) für die Betankungsentlüf
tung als auch für die Betriebsentlüftung durch den Schwimmer (9a) und die
Dichtplatte (18) geschlossen ist.
3. Ventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Größe eines Querschnittes A22 der Betriebs-Entlüftungsöffnung (22) so
ausgelegt ist, dass eine Gewichtskraft F9 des Schwimmers (9a) größer ist als
die resultierende Kraft F22, die sich aus dem Produkt eines maximalen
Öffnungsdruckes p30,max des Druckventils (30) und der wirksamen
Querschnittsfläche A22 der Dichtplatte (18) ergibt.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass bei geschlossenen Entlüftungsöffnungen (15, 22) für die
Betankungsentlüftung und die Betriebsentlüftung das Druckventil (30) bei
einem vorgegebenen Überdruck p30,max im Kraftstoffbehälter (1) zum
Druckausgleich öffnet.
5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnung der Betankungs-Entlüftungsöffnung (15) bei einem
entsprechend niedrigen Druck p im Kraftstoffbehälter (1) dann erfolgt, wenn
sich die Dichtplatte (18) über an dem Schwimmergehäuse (13) ausgebildete
Anschläge (16) durch die Gewichtskraft F9 des Schwimmers (9a) von ihrem
Ventilsitz (14) löst und nach unten gezogen wird.
6. Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges, der mit mindestens einem Ventil (3)
nach einem der Ansprüche 1 bis 5 versehen ist, wobei in dem
Kraftstoffbehälter ein Ausgleichsvolumen integriert ist, wobei der
Kraftstoffbehälter mindestens eine Kammer aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass für jede Kammer (47, 48) des Kraftstoffbehälters (1) ein
Ventil (3a, 3b) vorgesehen ist, dass die Ventile (3a, 3b) sich in dem für das
Kraftstoff-Ausgleichsvolumen vorgesehenen Raum (7) des Kraftstoffbehälters
(1) befinden, dass die vorhandene Anzahl von Ventilen (3a, 3b) an eine
Entlüftungsleitung (29, 29a) angeschlossen ist, wobei die Entlüftungsleitung
(29, 29a) zur Atmosphäre führt und dass die Entlüftungsleitung (29)
außerhalb des Kraftstoffbehälters (2) mit mindestens einem Roll-Over-Ventil
(50) versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999156931 DE19956931A1 (de) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | Ventil und ein mit einem Ventil versehener Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1999156931 DE19956931A1 (de) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | Ventil und ein mit einem Ventil versehener Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19956931A1 true DE19956931A1 (de) | 2001-05-31 |
Family
ID=7930419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999156931 Withdrawn DE19956931A1 (de) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | Ventil und ein mit einem Ventil versehener Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges |
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