DE20317549U1

DE20317549U1 - Tankdeckel mit Ansaugluftreinigung

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Publication number: DE20317549U1
Application number: DE20317549U
Authority: DE
Original assignee: Gerdes GmbH
Current assignee: Gerdes GmbH
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2013-11-13

Abstract

Tankdeckel zum Verschluss eines Einfüllstutzens (6) eines Kraftstoffbehälters für ein Kraftfahrzeug mit
– einem inneren Verschlusskörper (1), der einen unteren Topfkörper und einen oberen, sich rechtwinklig von dem unteren Topfkörper nach außen erstreckenden und sich unter Einklemmen einer Stutzendichtung (5) auf einen oberen Rand des Einfüllstutzens (6) abstützenden Stützflansch (3) aufweist,
– einem auf den Verschlusskörper (1) aufgesetzten Deckelkörper (2), der glockenartig auf den Stützflansch (3) aufgesetzt ist und den Stützflansch (3) auf der dem Kraftstoffbehälter abgewandten Seite hintergreift,
– einer, eine Ansaugluftreinigung durch Strömungsberuhigung aufweisenden Eintrittsmöglichkeit für von Umgebungsluft gebildeter Ansaugluft (L), wobei die Ansaugluftreinigung von zumindest einem, die über wenigstens eine Eintrittsöffnung (7) einströmende Ansaugluft (L) zwischenspeichernden Luftsammelraum (4) und zumindest einem Strömungskanal (8) gebildet ist, der den Luftsammelraum (7) mit dem Inneren des Einfüllstutzens (6) strömungstechnisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass dem Luftsammelraum (4) eine Vorkammer (9) zugeordnet ist, wobei die Eintrittsöffnung (7) den Luftsammelraum...

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel zum Verschluss eines Einfüllstutzens eines Kraftstoffbehälters für ein Kraftfahrzeug mit

– einem inneren Verschlusskörper, der einen unteren Topfkörper und einen oberen, sich rechtwinklig von dem unteren Topfkörper nach außen erstreckenden und sich unter Einklemmen einer Stutzendichtung auf einen oberen Rand des Einfüllstutzens abstützenden Stützflansch aufweist,
– einem auf den Verschlusskörper aufgesetzten Deckelkörper, der glockenartig auf den Stützflansch aufgesetzt ist und den Stützflansch auf der dem Kraftstoffbehälter abgewandten Seite hintergreift,
– einer, eine Ansaugluftreinigung durch Strömungsberuhigung aufweisenden Eintrittsmöglichkeit für von Umgebungsluft gebildeter Ansaugluft, wobei die Ansaugluftreinigung von zumindest einem, die über wenigstens eine Eintrittsöffnung einströmende Ansaugluft zwischenspeichernden Luftsammelraum und zumindest einem Strömungskanal gebildet ist, der den Luftsammelraum mit dem Inneren des Einfüllstutzens strömungstechnisch verbindet.

Ein Tankdeckel dieser Art ist aus dem deutschen Gebrausmuster 201 18 624.1 bekannt. Dieser Tankdeckel kann einen so genannten Freigang aufweisen, der den Tankdeckel gegen unbeabsichtigtes Öffnen im Falle eines Unfalls durch Deformieren der Karosseriekanten sichert. Der von außen sichtbare Verschluss wird vom dem Deckelkörper gebildet, der meist aus schwarzem oder farbigen Kunststoff gefertigt ist, jedoch auch aus Blech oder anderen Materialien bestehen kann. Der Einfüllstutzen des Kraftstoffbehälters wird dagegen von dem unteren Verschlusskörper verschlossen, der über eine Bajonettverbindung oder eine Schraubverbindung in der inneren Mantelfläche des Einfüllstutzens gehalten ist.
Zwischen einem Absatz, meist im oberen Rand, und einer von dem Stützflansch gebildeten korrespondierenden Auflagefläche des Tankdeckels ist eine Dichtung vorgesehen, die ein Entweichen von flüchtigen Bestandteilen des Kraftstoffes in die Umgebung verhindert.
Der bekannte Tankdeckel weist eine Möglichkeit auf, von Umgebungsluft gebildeter Ansaugluft anzusaugen, um einen Unterdruck durch das von der Kraftstoffaufbereitung entnommene Volumen auszugleichen. Hierzu ist ein topfartiger Verschlussdeckel vorgesehen, der in seinem inneren Hohlraum ein federbelastetes Ventil aufweist, das bei Anlegen eines Unterdruckes das Einströmen von Ansaugluft ermöglicht, bei Atmosphärendruck oder gar einem Überdruck jedoch den Tankdeckel abdichtet. Ein Überdruck kann insbesondere in Unfallfällen auftreten, wenn der Kraftstoffbehälter infolge eines Fahrzeugbrandes erhitzt oder durch Verformung komprimiert wird. In diesem Fall muss zumindest eine gewisse Zeit lang verhindert werden, dass flüchtige und brennbare Gase aus dem Kraftstoffbehälter austreten.
Der Nachteil des bekannten Tankdeckels besteht darin, dass er zwar eine gewisse Filterwirkung für die Ansaugluft gewährleistet, diese jedoch insbesondere für den Einsatz in trockenen Regionen noch weiter verbessert werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Tankdeckel zu schaffen, der ein Eindringen von Fremdstoffen noch effektiver verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Luftsammelraum eine Vorkammer zugeordnet ist, wobei die Eintrittsöffnung den Luftsammelraum mit der Vorkammer verbindet und die Vorkammer äußere Lufteintritte aufweist, die die Vorkammer mit der Umgebung strömungstechnisch verbindet.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Tankdeckels mit einer weiteren Vorkammer kann nun eine zweifache Strömungsberuhigung und Fremdkörperseparation erfolgen. Die Vorkammer wird bevorzugt genutzt, um größere Fremdkörper oder Flüssigkeiten abzuscheiden. Hierbei ist es zweckdienlich, wenn die äußeren Lufteintritte so angeordnet sind, dass in der Vorkammer angesammelte Flüssigkeiten, etwa infolge von Kondensationseffekten, selbsttätig wieder abfließen können.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Luftsammelraum in einem oberhalb des Stützflansches angeordneten, sich bis zur Unterseite des Deckelkörpers erstreckenden, oberen Rand des inneren Verschlusskörpers angeordnet. Der Verschlusskörper kann etwa einen im Wesentlichen zylindrischen Umfang aufweisen, von dem aus sich der Stützflansch etwa einen oder zwei Zentimeter vom oberen Rand nach außen erstreckt. Die Vorkammer kann dann entweder ebenfalls in die Wandung des inneren Verschlusskörpers eingearbeitet sein oder auch von der äußeren, seitlichen Wandung des oberen Randes, dem oberen Rand des Stützflansches und von dem Teil der Innenseite des Deckelkörpers gebildet sein, der dem Stützflansch einerseits und dem inneren Rand andererseits zugewandt ist. Somit wird die Vorkammer von dem Bereich gebildet, der bei Aufsetzen des glockenartigen Deckelelementes zwischen dem Deckelelement und dem inneren Verschlusskörper als Hohlraum verbleibt.
Die äußeren Lufteintritte können im Stützflansch oder auch im Deckelkörper angeordnet sein. Alternativ können die äußeren Lufteintritte auch dadurch realisiert werden, dass zwischen der Innenfläche des glockenartig auf den Stützflansch aufgesetzten Deckelkörpers und dem Stützflansch Öffnungen verbleiben. Dies kann dadurch geschehen, dass Ausnehmungen in der Innenfläche des Deckelkörpers oder im äußeren Rand des Stützflansches angeordnet sind, so dass bei Zusammenstecken beider Teile die dann kanalartigen äußeren Lufteintritte frei bleiben.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch charakterisiert, dass der Luftsammelraum von einer zur Drehachse des Tankdeckels konzentrischen, kreisringförmigen Nut im inneren Verschlusskörper gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist der obere, über dem Stützflansch gelegene Rand des inneren Verschlusskörpers beispielsweise doppelwandig ausgebildet, so dass sich zwischen diesen Teilwänden der Luftsammelraum ergibt.
Die obere Begrenzung des Luftsammelraumes ist dann die untere Seite des Deckelkörpers, der unter Belassung des Strömungskanals mit den Stirnflächen des doppelwandigen Randes in Kontakt steht. Bei dieser Ausgestaltung kann die Vorkammer als ringförmiger Hohlraum ausgebildet sein, der um den inneren Verschlusskörper herum gelegt ist. Dies kann entweder durch eine zusätzliche Ringnut im oberen Rand oder durch die bereits oben beschriebene Gestaltung der Vorkammer mit Begrenzung der Vorkammer durch Stützflansch, Deckelkörper und Außenseite des inneren Verschlusselementes geschehen.
Alternativ zu zwei konzentrisch zueinander angeordneten Lufträumen können auch mehrere Luftsammelräume vorgesehen sein, die von einer Mehrzahl von bevorzugt kreissegmentförmigen Hohlräumen gebildet sind. Diese können zum Beispiel auf einer zur Drehachse des Tankdeckels konzentrischen Linie angeordnet sein können.
Alternativ können aber auch beispielsweise quaderförmige Hohlräume verwendet werden, die radial nach außen gerichtet, ebenfalls kreisförmig um die Drehachse herum angeordnet sein können. Die Vorkammer kann wie weiter oben bereits beschrieben als ringförmiger Hohlraum ausgebildet sein, der um die einzelnen Luftsammelräume herum gelegt ist und mit jedem Luftsammelraum verbunden ist. So versorgt eine einzelne Vorkammer alle Luftsammelräume. Natürlich können auch mehrere Vorkammern vorgesehen sein oder ein ringförmiger Luftsammelraum mit einer Vielzahl von Vorkammern verbunden werden.
Die Eintrittsöffnungen können auf gleicher Höhe oder zu den äußeren Lufteintritten versetzt angeordnet werden. Letzteres hat den Vorteil, dass eine Strömungsumlenkung erfolgt, die schwerere Partikel abscheidet. Gleiches kann mit Drallbehaftung der Strömung erzielt werden, bei der die Eintrittsöffnungen als geradlinige Kanäle ausgebildet sind, die parallel zur Ebene des Stutzenquerschnitts und relativ zu einer in der Ebene des Stutzenquerschnitts durch die Drehachse verlaufenden Richtung in einem Winkel angeordnet sind, so dass sich eine Ringströmung in der dann zweckmäßigerweise umlaufenden Vorkammer einstellt.
Alternativ kann auch eine Labyrinthführung vorgesehen sein, bei der die Vorkammer zumindest eine, das Strömungslabyrinth bildende Zwischenwand aufweist, die zur Umlenkung der Ansaugluftströmung in der direkten Verbindung zwischen der Eintrittsöffnung und dem äußeren Lufteintritt angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine weitere Umlenkung der Luftströmung erzielt und die Filterwirkung noch weiter verbessert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine Seitenansicht eines Tankdeckels und
2 eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Tankdeckels mit Ansaugluftreinigung und Freigang.
In 1 ist ein Tankdeckel dargestellt, der von einem inneren Verschlusskörper 1 und einem auf dem inneren Verschlusskörper 1 aufgesetzten Deckelkörper 2 gebildet ist. Der Deckelkörper 2 weist einen Handgriff auf, über den der Benutzer den Deckelkörper 2 zusammen mit dem inneren Verschlusskörper 1 aus dem Tankstutzen 6 beispielsweise eines Kraftfahrzeuges herausschrauben kann.
Zur Abdichtung des Tankstutzens 6 weist der Verschlusskörper 1 einen seitlich hervorspringenden Stützflansch 3 auf, der eine Dichtung zwischen dem Rand des Tankstutzens 6 und der unteren Seite des Stützflansches 3 einzuquetschen vermag. Hierzu wird der Tankdeckel um die Drehachse D verdreht, wobei bei der dargestellten Ausführungsform ein Freigangwinkel vorgesehen ist, der erst überwunden werden muss, bis der Verschlusskörper 1 und der Deckelkörper 2 drehfest ineinander greifen. Dies ist allerdings ein optionales Merkmal, dass auch durch andere Vorkehrungen ersetzt werden kann.
In 2 ist der in 1 dargestellte Tankdeckel in einer Seitenansicht im Schnitt dargestellt. Nicht dargestellt ist hier der üblicherweise vorhandenen, und dem Fachmann hinlänglich bekannte Ratschenmechanismus, der bei Überschreiten eines Grenzdrehmomentes ein Durchrutschen des Deckelkörpers 2 relativ zum inneren Verschlusskörper 1 bewirkt. Der Tankdeckel ist über eine Stutzendichtung 5 zur Umgebung hin abgedichtet, die von dem Stützflansch 3 heruntergedrückt im aufgesetzten Zustand ist.
Die Reinigung der Ansaugluft L erfolgt über zwei hintereinander geschaltete Kammern, die von der Ansaugluft L passiert werden müssen: Einmal die Vorkammer 9 und zum anderen der im oberen Rand 11 des inneren Verschlusskörpers angeordnete Luftsammelraum 7. Die Vorkammer 9 wird von der Unterseite des Deckelkörpers 2, der Oberseite des Stützflansches 3 und dem äußeren Bereich des inneren Verschlusskörpers 1 begrenzt.
Die angesaugte Umgebungsluft strömt zunächst durch die äußeren Lufteintritte 10 in die Vorkammer 9. Dort erfährt sie aufgrund der Vergrößerung des Kammervolumens eine Beruhigung, wodurch sich Schmutzpartikel absetzen können. Anschließend wird die schon vorgereinigte Ansaugluft L durch die Eintrittsöffnungen 7 in den Luftsammelraum 4 eingesaugt, wo sie nach vorübergehender Beschleunigung der Strömung eine weitere Beruhigung erfährt. Hier setzen sich nachmals eventuell noch vorhandene Partikel ab.
Von dem Luftsammelraum 4 wird die Luft dann über den Strömungskanal 8 in das innere des Verschlusskörpers 1 eingesaugt und gelangt in den Behälter selbst hinein.
Die Eintrittsöffnungen 7 werden von konzentrisch über den Umfang verteilten Bohrungen gebildet. Der untere Bereich des Stützflansches 3 mit einer gezielten Materialschwächung zur Bildung einer Sollbruchstelle versehen sein, so dass sich bei einer Längskrafteinwirkung auf den Deckelkörper 2 infolge eines Unfalles eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Abziehen des Verschlusskörpers 1 von dem Tankstutzen ergibt, in dem der Stützflansch 3 abbricht und zusammen mit dem Deckelkörper 2 entfernt werden kann.

1: Innerer Verschlusskörper
2: Deckelkörper
3: Stützflansch
4: Luftsammelraum
5: Stutzendichtung
6: Einfüllstutzen
7: Eintrittsöffnung
8: Strömungskanal
9: Vorkammer
10: Äußerer Lufteintritt
11: Oberer Rand des inneren Verschlusskörpers
D: Drehachse des Tankdeckels
L: Ansaugluft

Claims

Tankdeckel zum Verschluss eines Einfüllstutzens (6) eines Kraftstoffbehälters für ein Kraftfahrzeug mit – einem inneren Verschlusskörper (1), der einen unteren Topfkörper und einen oberen, sich rechtwinklig von dem unteren Topfkörper nach außen erstreckenden und sich unter Einklemmen einer Stutzendichtung (5) auf einen oberen Rand des Einfüllstutzens (6) abstützenden Stützflansch (3) aufweist, – einem auf den Verschlusskörper (1) aufgesetzten Deckelkörper (2), der glockenartig auf den Stützflansch (3) aufgesetzt ist und den Stützflansch (3) auf der dem Kraftstoffbehälter abgewandten Seite hintergreift, – einer, eine Ansaugluftreinigung durch Strömungsberuhigung aufweisenden Eintrittsmöglichkeit für von Umgebungsluft gebildeter Ansaugluft (L), wobei die Ansaugluftreinigung von zumindest einem, die über wenigstens eine Eintrittsöffnung (7) einströmende Ansaugluft (L) zwischenspeichernden Luftsammelraum (4) und zumindest einem Strömungskanal (8) gebildet ist, der den Luftsammelraum (7) mit dem Inneren des Einfüllstutzens (6) strömungstechnisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass dem Luftsammelraum (4) eine Vorkammer (9) zugeordnet ist, wobei die Eintrittsöffnung (7) den Luftsammelraum (4) mit der Vorkammer (9) verbindet und die Vorkammer (9) äußere Lufteintritte (10) aufweist, die die Vorkammer (9) mit der Umgebung strömungstechnisch verbindet.
Tankdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsammelraum (4) in einem oberhalb des Stützflansches (3) angeordneten, sich bis zur Unterseite des Deckelkörpers (2) erstreckenden, oberen Rand (11) des inneren Verschlusskörpers (1) angeordnet ist, wobei der Stützflansch (3) relativ zum oberen Rand (11) nach außen hervorspringt und die Vorkammer (9) von der äußeren Wandung des oberen Randes (11), dem Stützflansch (3) und von einem Teil der Innenseite des Deckelkörpers gebildet ist.
Tankdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Lufteintritte (10) im Stützflansch (3) angeordnet sind.
Tankdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Lufteintritte (10) im Deckelkörper (2) angeordnet sind.
Tankdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Lufteintritte (10) von Öffnungen gebildet sind, die zwischen der Innenfläche des glockenartig auf den Stützflansch (3) aufgesetzten Deckelkörpers (2) und dem Stützflansch (3) angeordnet sind.
Tankdeckel nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen von Ausnehmungen in der Innenfläche des Deckelkörpers (2) gebildet sind.
Tankdeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen von Ausnehmungen im äußeren Rand des Stützflansches (3) gebildet sind.
Tankdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftsammelraum (7) von einer zur Drehachse (D) des Tankdeckels konzentrischen, kreisringförmigen Nut im inneren Verschlusskörper (1) gebildet ist und die Vorkammer (9) als ringförmiger Hohlraum ausgebildet ist, der um den inneren Verschlusskörper (1) herum gelegt ist.
Tankdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Luftsammelräume (7) vorgesehen sind, die von einer Mehrzahl von auf einer zur Drehachse (D) des Tankdeckels konzentrischen Linie angeordneten kreissegmentförmigen Hohlräumen gebildet sind, wobei die Vorkammer (9) als ringförmiger Hohlraum ausgebildet ist, der um die Luftsammelräume (7) herum gelegt ist und mit jedem Luftsammelraum (7) verbunden ist.
Tankdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen (7) zu den äußeren Lufteintritten (10) versetzt angeordnet sind.
Tankdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen (7) als geradlinige Kanäle ausgebildet sind, die parallel zur Ebene des Stutzenquerschnitts und relativ zu einer in der Ebene des Stutzenquerschnitts durch die Drehachse verlaufenden Richtung in einem Winkel angeordnet sind.
Tankdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkammer (9) zumindest eine, ein Strömungslabyrinth bildende Zwischenwand aufweist, die zur Umlenkung der Ansaugluftströmung in der direkten Verbindung zwischen der Eintrittsöffnung (7) und dem äußeren Lufteintritt (10) angeordnet ist.