DE2306776A1

DE2306776A1 - Absperrorgan, insbesondere zur lueftung der brennstoffbehaelter von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2306776A1
Application number: DE19732306776
Authority: DE
Inventors: William Lewis Sheppard
Original assignee: AVM Corp
Current assignee: AVM Corp
Priority date: 1972-05-18
Filing date: 1973-02-12
Publication date: 1973-11-29
Also published as: FR2185238A5; DE7305218U; GB1395586A; IT969820B

Description

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AVM Corporation

15 W Second Street Anwaltsakte: M-2373

Jamestown, New York 11701, USA 5. Februar 1973

Absperrorgan, insbesondere zur Lüftung der Brennstoffbehälter von Kraftfahrzeugen

Alle Ausführungsformen des Ventils bzw. Abschlußorgans gemäß der Erfindung sind in einem sehr empfindlichen und verläßlichen Rückschlagorgan verwirklicht, welches mit einem ringförmigen Membranelement einer verhältnismäßig großen Wirkfläche arbeitet. Diese Wirkfläche ist dem Druck des Fluids ausgesetzt, um ein Ventil einer verhältnismäßig kleinen Dichtungsfläche zu steuern. Infolge dieser \ Anordnung werden bereits bei kleinsten Druckunterschieden verhältnismäßig hohe Dichtungskräfte freigesetzt. Die Möglichkeiten der Verwendung des Rückschlagventils im Sinne einer einzelnen Funktion sind nahezu unbegrenzt; das Ventil hat sich jedoch als ideal für ünterdrucksteuerungssysteme bei Heiz-und Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge erwiesen. Die Mehrzweckfunktion des erfindungsgemäßen Ventils äußert sich insbesondere in seiner Verwendung bei einem Verdampfungs-Steuerungssystem für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine. Die primäre Funktion oder Aufgabe einer Verdampfungssteuerung besteht darin, die Menge unerwünschter Kohlenwasserstoff-Brennstoff dämpfe zu vermeiden oder zu reduzieren, welche aus dem Brennstoffsystem in die Außenluft gelangen können, gewöhnlich durch die normalerweise an Tanks oder Behältern vorgesehenen Lüftungsverschlüsse. Bei derartiger Anwendung ist der -2-

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Ventileinlaß an den Brennstofftank angeschlossen, der Primärauslaß an den Motor, entweder direkt oder über einen Kanister aktivierter Holzkohle gemäß bekannter Verfahren, während der Sekundärauslaß mit Außenluft bzw. Atmosphäre oder mit einem zweiten Behälter, entweder direkt oder über ein absorbierendes Medium in Verbindung steht. Wenn sich Dampfdruck innerhalb des Brennstofftankes aufbaut, dann öffnet sich der primäre Lüftungs- bzw. Entspannungsabschnitt des Ventils, welcher auf sehr kleine Druckunterschiede anspricht (beispielsweise auf Druckunterschiede von weniger als 0,014 kp/cm ), so daß sich der Dampf im Motor (Kurbelgehäuse und/ oder Luftfilter) oder in einem mit Holzkohle geladenen Kanister über den Primärauslaß sammeln kann. Es wird also verlindert, daß die Brennstoffdämpfe in die Außenluft gelangen. In den meisten Anlagen werden die bei nichtlaufendem Motor sich sammelnden Dämpfe durch die Einlaßsammelleitung abgeführt, wenn der Motor angelassen wird; auf diese Weise wird eine erneute Aufnahmefähigkeit für Dämpfe gebildet, wenn der Motor wiederum abgestoppt wird. In der Praxis hat es sich unter gewissen Bedingungen (extreme Wärme etc.) erwiesen, daß die Menge der im Brennstoffbehälter entstehenden Dämpfe so groß werden kann, daß sie durch das Primärsystem nicht mehr aufgenommen werden, als Folge davon entsteht ein Druck innerhalb des Brennstoffbehälters. Diese Erscheinung ist natürlich unerwünscht, da der Tank brechen oder platzen kann oder da die Nähte des Tanks bei wiederholtem Gebrauch undicht werden oder brechen können. Der sekundäre Druckentlastungs-Abschnitt des Ventils gemäß der Erfindung verhindert diese Erscheinung, da er sich öffnet, wenn der Druckunterschied einen gefährlichen Wert erreicht hat; die überschüssigen Dämpfe können außer über den Primärauslaß

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über den Sekundärauslaß aus dem Tank entweichen. Bei bekannten Anlagen steht der Sekundärauslaß direkt mit der Außenluft bzw. Atmosphäre in Verbindung. Ein Merkmal bzw. Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß überschüssige Dämpfe in einen Hilfsbehälter eingeführt werden, so in das Innere eines Kastenabschnitts des Fahrzeugrahmens, entweder direkt oder über ein Absorptionsmediujn, welches sich entweder innerhalb oder außerhalb des Hohlrahmenabschnittes befindet. Sollte der Druck im Tank jeweils unter atmosphärischem Druck absinken (was beispielsweise durch schnelles Abkühlen, Wirkung der Brennstoffpumpe etc. hervorgerufen werden kann) , dann wird das Einbrechen des Behälters und/oder das Entstehen von Biegerissen durch das Rückschlagventil gemäß der Erfindung vermieden, da sich dieses bei einem sehr kleinen Unterdruck im Tank (beispielsweise 2,54 mm Wassersäure) öffnet, um diesen über den Sekundärauslaß mit der Atmosphäre in Verbindung zu setzen.

Die zweifache Wirkungsweise des Ventils gemäß der Erfindung eignet sich auch insbesondere für Verdampfungs-Steuerungsanlagen, welche weniger kompliziert aufgebaut sind als die vorangehend erläuterten. Bei dieser einfacheren Anlage findet das Lüften des Brennstofftankes gegenüber Atmosphäre durch den Verschluß des Füllrohres am Tank statt. Das Ventil befindet sich im Verschluß und besitzt eine Druckentlastungsfunktion, wodurch es wirksam wird, um das Lüften solange zu vermeiden, solange nicht der Dampfdruck im Behälter den j atmosphärischen Druck um einen vorbestimmten Wert überstiegen hat (hoch genug, um das in meisten Fällen unnötige Lüften zu vermeiden , je-tdoch tief genug, um durch Druck entstehende

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Zerstörungen am Behälter oder am Brennstoffsystem zu vermeiden). Das Ventil unterliegt auch einer Rückschlagfunktion und spricht auf einen äußerst kleinen Unterdruck im Behälter an, um diesen mit der Atmosphäre in Verbindung zu setzen, wie dies bei Mehrfachventilen vorangehend beschriebener Art der Fall ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt im besonderen Aufbau des "Gasverschlusses" hinsichtlich seiner Abdichtung.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, verhältnismäßig einfache und billige Ventile zu schaffen, welche die vorangehend genannten Eigenschaften und Funktionen besitzen. Die Ventile sollen auf sehr kleine positive oder negative Druckunterschiede ansprechen und trotzdem in vollständig geschlossener Lage verbleiben, bis die Bedingungen ein Öffnen erfordern.

Es sollen ferner sehr empfindliche, Memb«ankörper aufweisende Ventile geschaffen werden, welche sich ohne Druckumkehr schließen und welche Mittel aufweisen, um eine Überspannung oder ein Verformen der Membran selbst zu vermeiden.

Das Rückschlagventil gemäß der Erfindung öffnet sich bereits bei sehr kleinen Druckunterschieden im Bereich von einigen Millimetern Wassersäure und unterliegt dennoch keiner Leckage, wenn es verhältnismäßig großen Druckumkehrungen bzw. -Schwankungen im Bereich von einer Atmosphäre oder mehr unterliegt.

Das erfindungsgemäße Mehrzweckventil vollzieht primäre und sekundäre Druckentlastungsfunktionen, welche durch zwei in Reihe

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geschaltete Entlastungsventxle ausgeübt werden. Die Ventile sind so angeordnet und ausgebildet, daß das sekundäre Ventil vollständig geschlossen verbleibt, solange nicht das Primärvehtil vollständig geöffnet ist. Eines der Ventile spricht nicht auf Drücke strömungsabwärts des Primärauslaßes an.

Das erfindungsgemäße Verdampfungs-Steuerungssystem ist so wirksam, daß Sekundärdämpfe nicht direkt an die Außenluft aufgegeben

!werden können. Das Ventil oder Abschlußorgan zur Verdampfungs-' steuerung ist durch ein sehr einfaches und billiges Verfahren an {einem Kraftfahrzeug befestigbar. Ein Merkmal der Erfindung liegt ferner in einer sehr einfachen und wirksamen Abdichtung für die Ventile.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu.sehen, daß das sehr empfindliche, einer doppelten Funktion unterliegende Ventil beschriebener Art in ein herkömmliches Füllrohr am Verschluß eines Brennstofftankes einsetzbar ist. Innerhalb des Füllrohres des Brennstofftankes sind verbesserte Dichtungsmittel angeordnet.

Erfindungsgemäß wurden Rückschlag-und/oder Druckentlastungsventile geschaffen, welche mit einem federgespannten ringförmigen Membran-,element arbeiten, in einer einer einzelnen Funktion unterliegenden j Bauform arbeitet das Ventil als einfaches Rückschlagventil; in einer einer doppelten Funktion unterliegenden Bauform arbeitet das Ventil als Rückschlagventil, welches eine Druckentlastungs-bzw. Freigabefunktion besitzt, um oberhalb eines vorbestimmten Druckunterschiedes einen rückwärts gerichteten Strom des Fluids zu

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vermeiden. Das Ventil dieser Doppelfunktion ist im Füllrohr eines Brennstofftankes an einem Kraftfahrzeug einsetzbar (d.h. in einem sogenannten "Gasverschluß"). Es wurden ein verbesserter Füllrohr-

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Verschlußaufbau und eine Abdichtung hierfür geschaffen. Bei einer

bei Mehrzweck-Ausführungsform ist das Ventil in der Lage, /einem sehr kleinen ersten Druck eine einen bestimmten Druck aufweisende Fluidquelle gegenüber einem Primärauslaß zu lüften, während das Ventil ^ei höherem Druck eine zusätzliche Lüftung über einen Sekundär-

'auslaß vornimmt. Das Ventil wirkt außerdem als Rückschlagventil, ,welches verhindert, daß der Druck der Fluidquelle unter denjenigen am Sekundärauslaß absinkt. Erfindungsgemäß wurde eine Anordnung geschaffen, um dieses Mehrzweckventil in einem zur Verdampfungsjsteuerung dienenden System eines Kraftfahrzeuges mit Brennkraftmaschine zu verwenden. Alle Ventile gemäß der"Erfindung eignen sich insbesondere für gasförmige Medien.

Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Mehrzweckventils gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Endansicht des Ventils; Fig. 3 ist eine Schnittansicht von Linie 3-3 in Fig. 1; Fign. 4, 5 und 6 sind vergrößerte Texlschnxttansichten des Ventils unter verschiedenen Arbeitsbedingungen;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht des Ventils; Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Zuordnung des Ventils in einem Steuerungssystem zur Verdampfungsabgabe;

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Fig. 9 ist eine Längsschnittansicht eines einer Doppelfunktion unterliegenden Ventils gemäß der Erfindung beim Einbau im Füllrohrverschluß eines Brennstoffbehälters;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht von Linie 10-10 in Fig. 9; Fig. 11 ist eine Schnittansicht von Linie 11-11 in Fig. 9;

Fig. 12 ist eine Längsschnittansicht eines vereinfachten Rückschlagventiles gemäß der Erfindung;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht von Linie 13-13 in Fig. 12; und Fig. 14 ist eine Schnittansicht von Linie 14-14 in Fig. 12.

Obwohl das Mehrzweckventil gemäß der Erfindung allgemeine Verwendungsfähigkext besitzt, eignet es sich insbesondere zur Verwendung in Steuerungssystem für die Dampfabgabe bei Kraftfahrzeugen. Das Ventil wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein derartiges System erläutert.

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Das Mehrzweckventil weist ein erstes Gehäuseelement 12 mit einer Einlaßleitung bzw. einem Schlauchnippel IM· auf, innerhalb welchem ein Einlaßkanal 16 vorgesehen ist. Ein zweites Gehäuseelement 18 des Mehrzweckventils 10 besitzt einen Primärnippel.20 für einen Auslaß mit darin befindlichem Auslaßkanal 22 und einen sekundären Nippel 26 für einen Auslaß. Die Gehäuseelemente 12 und 18 sind im wesentlichen hohl und bilden einen Innenraum, innerhalb welchem sich eine elastische bzw. flexible Membran von Kreisform befindet. Die Membran weist einen verhältnismäßig steifen Mittelabschnitt 30 auf, durch dessen Mitte ein Kanal 3 2 verläuft. Der ringförmige flexible Abschnitt 34 der Membran erstreckt sich vom Mittelabschnitt 30 nach außen und ist durch einen am Umfang verlaufenden Dichtungswulst 36 begrenzt. Die Membran teilt das Gehäuse in voneinander getrennte Kammern 35 und 37, wobei der Einlaßkanal 16 direkt mit der Kammer 35 verbunden ist.

Die Gehäuseelemente 12 und 18 sind mit komplementären entgegengesetzten und ringförmigen Ausnehmungen 38 und 40 (Fig. 7) ausgestattet. Diese Ausnehmungen nehmen in abdichtender Weise den Wulst 36 auf, wenn die beiden Gehäuseelemente miteinander vereint sind. Die Gehäuseelemente bzw. Gehäuseteile sind so in ihren Abmessungen aufgebaut, daß das Gehäuseelement 18 leicht und ohne Änderung in das Gehäuseelement 12 eingeführt werden kann. Die Ausnehmungen 38 und 40 tragen ringförmige Schultern 39 und 41: Wenn die Gehäuse4 elemente mit in Position befindlichem Wulst 3 6 zusammengefügt wer-ι den, schnappen die Schultern über den elastischen Wulst, so daß

die Gehäuseelemente bei Anlage des Wulstkörpers an den Schultern gegenseitig verspannt und zusammengefügt sind. Der vtfulst 36 hält

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nicht nur die Gehäuseteile zusammen, sondern dichtet auch die an der Verbindung der Gehäuseteile befindlichen Kammern 3 5 und 37 gegenseitig und gegenüber Außenluft bzw. Atmosphäre ab. Das Gehäuseelement 18 ist mit einer abgerundeten ringförmigen Rippe 42 versehen, welche den Abschnitt 34 der Membran gegen eine entsprechende flache Seite 44 des Gehäuseelementes 12 andrückt. Auf diese Weise ist die Membran gegenüber Bewegung entlang einer kreisförmigen Linie abgesichert, die in einer einzelnen Ebene liegt und konzentrisch bezüglich der Membranmitte verläuft. Alle Abschnitte der Membran sind im wesentlichfeymmetrisch und konzentrisch bezüglich dieser Membranachse. Die Membranachse bildet die Mittelachse bzw. Achse der Bewegung der Ventileinrichtung.

Der Mittelabschnitt 30 der Membran ist auf einer Seite mit einer !flachen, querverlaufenden Ringfläche 46 versehen, welche sich an eine Druckfeder 48 anlegt. Diese wirkt zwischen der Ringfläche und einer komplementären parallelen Fläche 50 am Gehäuseelement 12. Auf der anderen Seite der Membran befinden sich eine flache und in Querrichtung verlaufende Ringfläche 52 und mehrere Ansätze 54, welche flache Anschlagflächen 56 in einer gemeinsamen Querebene (Fig. 6) tragen.

Materialeinheitlich mit dem Gehäuseelement 18 ist entlang der jMittelachse ein Ausnehmungen aufweisender Vorsprung 58 vorgesehen. Der Vorsprung 58 ist an seinem freien Ende mittels eines geeignete])! Befestigungselementes 60 (Fig. 6) an einem kreisförmigen Anschlag-!

körper 62 befestigt. Der Anschlagkörper weist mehrere Öffnungen

64 und eine flache ,in Querrichtung verlaufende Fläche 66 auf, die

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parallel zu den Anschlagflächen 56 der Membran verläuft und auf diese ausgerichtet ist. Die Druckfeder 48 drückt die Membran gemäß Darstellung nach rechts. Am Vorsprung 58 ist nahe des Anschlagkörpers ein elastischer Ventilkörper 68 fixiert, dessen Ventilfläche 70 in einer quer sich erstreckenden Ebene (Fig. 5) verläuft. Der Anschlagkörper 62 ist so aufgebaut, daß die Strömung des Fluids durch die öffnungen 64 durch den Ventilkörper 68 oder die Ansätze bzw. Vorsprünge 54 an der Membran nicht blockiert ist, wenn diese am Anschlagkörper anliegt:-

Innerhalb der Kammer 37 befindet sich gleichfalls ein schalenförmig ausgebildetes Element 72 mit einer Mittelbohrung 74 (Fig. 5). Dieses Element umgibt lose den Vorsprung 8 8 und wird durch diesem geführt. Gemäß Fig. 5 ist der Außenrand des Elements 72 als eine abgerundete ringförmige Ventilfläche 7 6 ausgebildet, welche unter Abdichtung an die Ventilfläche 52 der Membran angelegt werden kann (diese beiden Teile bilden zusammen das sekundäre Ventil)..Der Mittelteil des schalenförmigen Elements 7 2 weist eine ringförmige Ventilfläche 78 auf, welche unter Abdichtung an die Ventilfläche des Ventilkörpers 6 8 anlegbar ist (diese beiden Teile bilden zusammen das Primärventil).

Gemäß Fig. 4 sind das schalenförmige Element 72 und das Gehäuseelement 18 mit komplementären,entgegengesetzt vorstehenden und zylindrischen Schultern 80 und 8 2 versehen.. Gegen die Ecken dieser Schultern legen sich unter Abdichtung die kreisförmigen Wulst- ;

an ;

körper 84 und 86 eines flexiblen Balgs 88/. Der Wulst 84 wird durch eine konische Scheibe 90 in seine Position gedrückt, während der

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Wulst 86 durch eine konische Scheibe 92 in seine Lage gedrückt wird. Eine Druckfeder 94 drückt die Scheibe 90 in Richtung des schalenförmigen Elementes 72 und die Scheibe 9 2 in Richtung des Gehäuseelementes 18, um durch die Schrägflächen der Scheiben die Wulstkörper unter Abdichtung primär an die zylindrischen Teile der Schultern anzudrücken, da deren Form leichter bestimmbar ist. Der Zusammenbau des Balgkörpers geschieht auf einfache Weise, indem man die Einheit aus Federn, Scheiben und ßalgkörper mit einem geeigneten Werkzeug zusammendrückt, ein Ende über die Schulter 82 fünrt und die Schulter 80 des Scheibenelementes in das andere Ende einführt. Anschließend wird das Ventilelement 6 8 befestigt, wonach man die Feder freigibt, so daß diese bei Dehnung bzw. Streckung jeden der Wulstkörper mit Abdichtung an die entsprechende Schulter anlegt.

Die Feder 94 verspannt gleichfalls das schalenförmige Element 7 2 in Richtung des Ventilelementes 68 und deren Membran. In der normalen Ruhelage des Ventils drückt die Feder 94 die Ventilfläche 7 8 unter Abdichtung an die Ventilfläche 70 an, während die Feder 48 die Ventilfläche 5 2 unter Abdichtung an die Ventilfläche 76 andrückt. In dieser Lage sind die Anschlagflächen 56 des Ventils im Abstand vom Anschlagkörper 62, Wie Fig. 1 erkennen läßt.

I Der Einlaßstrom des Fluids durcn das Ventil in Richtung des Primär-!- auslasses verläuft vom Einlaßkanal 16 durch den Mittelkanal 32, J durch die Öffnungen 64, über das durch die Ventilflächen 70 und 78 gebildete Primärventil, zwischen den Ausnehmungen des Vorsprunges , 58 unü über die Bohrung 74 in die durch den Balg 8 8 gebildete

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Kanuner, welche in direkter Fluidverbindung mit dem Auslaßkanal 22 steht. Der sekundäre Fluidexnlaßstrom verläuft vom Einlaßkanal 16 durch den Mittelkanal 32 und über das durch die Flächen 76 und 52 gebildete sekundäre Ventil direkt in den sekundären Auslaßkanal Obwohl das Einlaßfluid vorwiegend gasförmig ist, kann auch ein Flüssigkeits-Luftschaum bzw. können sogar kleine Mengen flüssigen Brennstoffes das Ventil passieren.

Der Einlaßdruck zum Öffnen des Primärventils ist derjenige Druck, welcher auf der Wirkfläche der Membran abzüglich der umschlossenen Wirkfläche des Primärventils (d.h. der durch den Außendurchmesser des Ventilelementes 6 8 gebildeten Fläche) einwirkt. Die Feder 94 ist so gewählt, daß sie die erwünschte Einstellung des Öffnungsdruckes für das Primärventil entsprechend der Größe des verwendeten

den Ventilorgans ermöglicht, und entsprechend ihrer Einstellung'durch

die Feder 48, die Membran und den Balg ausgeübten Kräften.Rechnung

ist der trägt. Der zum Öffnen des Sekundärventils wirkende Druck⁷, welcher auf der Wirkfläche innerhalb der Ventilfläche 76 abzüglich der offener Wirkfläche des Primärventils (welche größer ist als die durch den Durchmesser der Bohrung 74 gebildete Fläche, jedoch kleiner als die umschlossene Wirkfläche, was davon abhängt, wie weit das Ventil geöffnet ist) einwirkt. Die erwünschte Einstellung für den Öffnungsdruck des Sekundärventils wird infolgedessen durch Wahl der erwünschten Durchmesser und durch geeignete Wahl der Wirkflächen bestimmt. Die Feder 48 ist bevorzugt stark genug, um die Ventilfläche 52 an der Membran unter Abdichtung gegen die Ventilfläche 76 bei atmosphärischem Druck im Einlaßkanal anzulegen.

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Das Ventil gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für technische Anwendungsbereiche mit hohem Volumendurchsatz, da es .verhältnismäßig einfach ausgebildet und zusammensetzbar ist. So können die Gehäuseteile beispielsweise aus Nylon bestehen, während das schalenförmige Element aus Delrin bestehen kann. Der Membranbalg und der Ventilkörper können aus einem geeigneten elastomeren Material bestehen, so aus Epichlorohydrin-Gummi. Die Scheiben 90 iUnd 92 und der Anschlagkörper 62 können aus gestanztem Metallblech jbestehen. Das Befestigungselement 60 kann aus einem gedrehten bzw. gepreßtem Teil bestehen,, welches materialeinheitlich am !Ende des Vorsprungs 58 ausgebildet ist.

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|In Fig. 8 ist in schematischer Weise ein neuartiges Verfahren jzur Verwendung des Mehrzweckventils im Steuerungssystem der Ver- !dampfungsabgase eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Der Einlaßanschluß -bzw. Nippel ist an einen Schlauch 106 angeschlossen, welcher mit der Oberseite des (nicht dargestellten) Brennstofftankes verbunden ist. Der primäre Auslaßnippel ist an einen Schlauch 108 angeschlossen, welcher entweder mit dem Motor des Fahrzeuges, mit einem Behälter aktivierter Holzkohle oder mit einem anderen Primär* speicher gemäß Verfahren bekannter Anlagen verbunden ist. Bei bekannten Systemen ist der Sekundärauslaß des Steuerungsventils normalerweise gegenüber Außenluft gelüftet. Dies bedeutet natürlich, daß Brennstoffdämpfe und sogar flüssiger Brennstoff direkt in die Außenluft oder auf die Straße ausgestossen werden, wenn sowohl Dampf-oder Druckbedingungen vorliegen, welche zur Folge haben, daß j der sekundäre Auslaß wirksam wid. In erfindungsgemäßer Weise ist !jedoch das Qehäueelement 18 mit einem eine ringförmige Nut 110 i -!,-j

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aufweisenden Vorsprung versehen, welcher in einem herkömmlichen Gummieinsatz 100 einschiebbar ist. Dieser Einsatz befindet sich in einer geeigneten öffnung eines Kastenabschnittes 102 des üblichen Rahmens eines Kraftfahrzeuges. Diese Anordnung ermöglicht nicht nur eine äußerst einfache und billige Befestigung des Ventils gemäß der Erfindung innerhalb eines derartigen Systems, gleichzeitig besteht auf diese Weise ein Hilfsbehälter (d.h. das hohle Innere 1Of des Kastenabschnittes) in welchem überflüssiger Dampf lund kleine Anteile flüssigen Brennstoffes eingegeben werden und sich darin sammeln können. Das Geh,äuseelement 18 weist nahe der Nut 117 eine konische Fläche 112 auf, welche das Einführen des Ventils in den Einsatz erleichtert. Zusätzlich kann das normaler-

weise lehre Innere 1OH innerhalb des Kastenrahmens (nach Wunsch zwischen geeigneten Trennkörpern) mit aktivierter Holzkohle ge-

füllt werden; zusätzliche Mittel sind dabei vorgesehen, welche überschüssigen Brennstoffdampf oder dgl. zu sammeln und/oder absorbieren. Der Rahmenabschnitt braucht gegenüber der Atmosphäre (herkömmliche Konstruktion) nicht abgedichtet zu werden, so daß der sekundäre Auslaß immer unter atmosphärischem Druck steht.

Die Arbeitsweise des Ventils gemäß der Erfindung wird anhand seine: Verwendung in einer Verdampfungssteuerung erläutert, obwohl das Ventil seiner Wirkungsweise nach auch anderen Zwecken zuführbar is In normaler Ruheposition (atmosphärischer Druck am Einlaß und an beiden Auslässen) gemäß Fig. 1 sind die Primär-und Sekundärventile geschlossen. Wenn der Druck beginnt, sich innerhalb des Brennstoff behälters aufzubauen, drückt er die Membran gemäß.Fig. 1 nach rechts. Auf diese Weise wird das schalenförmige Element 72

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nach rechts gedrückt und das Primärventil geöffnet, um Brennstoffdämpfe etc. aus dem Einlaßkanal 16 in den Primär-Auslaßkanal 22 und von dort in die Maschine oder in einen Behälter gelangen zu lassen. Dies hängt vom jeweiligen System ab, innerhalb welchem das Ventil verwendet wird. Wegen der verhältnismäßig großen Wirkfläche der Membran können die Feder 94 und der Durchmesser des Primärventils so ausgebildet sein, daß das Ventil auf sehr kleine Druckzuwächse oberhalb atmosphärischen Druckes anspricht. So wurden beispielsweise Druckeinstellungen bzw. Druckwerte von 0,008 kp/cm erreicht. Die nach rechts verlaufende Bewegung der Membran verläuft bei zunehmenden Druck progressiv, was für die öffnung des Primärventils im gleichen Umfang zutrifft, bis die Flächen 56 an den Ansätzen 54 die Anschlagfläche 66 am Anschlagkörper 62 berührt. In dieser Lage ist das Primärventil vollständig geöffnet. Diese Lage des Ventils ist in Fig. 4 dargestellt. Sollte sich der Druck im Brennstofftank um einen Wert erhöhen, weichet die Einstellung des Primärventils übersteigt, wird das schalenförmige Element 72 (jedoch nicht die Membran, welche am Anschlag anliegt) durch diesen Überdruck nach rechts verspannt, wodurch sich das Sekundärventil öffnet. In dieser in Fig. 5 dargestellten Lage kann das gesamte, nicht das Primärventil passierende Einlaßfluid über das Sekundärventil in den Sekundärauslaß gelangen. Es ist demnach ersichtlich, daß die Primär-und Sekundärventile in Reihe miteinander so arbeiten, daß sich das Sekundärventil nicht öffnen kann, bis das Primärventil nicht vollständig geöffnet ist. Das bedeutet, daß der Freigabedrr k des Sekundärventils immer höher liegt als derjenige des Primärven.ils.

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Sollte sich ein Vakuum innerhalb des Brennstofftanks bzw. -Behälters entwickeln, so durch schnelles Abkühlen oder durch Wirken der Brennstoffpumpe, dann hat der verringerte Druck zur Folge, daß sich die Membran gemäß Fig. 6 nach links bewegt, um atmosphärischen Druck durch den Sekundärauslaß und das Sekundärventil in dem Brennstofftank gelangen zu lassen. Diese Anordnung erübrigt den Bedarf nach einem zur Lüftung dienenden GasVerschluß. Mit Hilfe des Ventils wurde eine Reaktion auf einen Unterdruck bzw. ein Vakuum von 2,54 mm Wassersäule erreicht.

Ein weiterer Vorteil des Ventils liegt darin, daß die mittlere Wirkfläche des Balgs 8 8 im wesentlichen der mittleren Wirkfläche des Primärventils angepaßt werden kann, so daß ein mit dem Primär-Auslaßkanal 22 in Verbindung gelangendes Vakuum oder ein Druck keinen Einfluß auf das Ventil hat. Darüberhinaus wirkt das Ventil seiner Bauart nach mit Nachwirkung bzw. "Hysteresis" was zur verbeserten Stabilität beiträgt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Wirkfläche des Primärventils beim Öffnen abnimmt, so daß es sich bei einem Einlaßdruck schließt, welcher geringer ist als der beim Öffnen. Auf diese Weise werden Schwankungen im Betrieb, Geräusch und dgl. vermieden.

In den Figuren 9, 11 ist ein Brennstofftank - Füllverschluß 200 dargestellt, welcher-in Kombination eine Behälterlüftung und ein Druckentlastungsventil gemäß der Erfindung darstellt. Der Gasverschluß weist eine im wesentlichen zylindrische äußere Hülle ■ bzw. einen Mantel 202 auf, der mit einer geschlossenen Endwand 204, einem im wesentlichen zylindrisch und konzentrisch angeordneten,

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inneren Schalenelement 206 und mit einer Griffeinrichtung ausgestattet ist. Die Griffeinrichtung besteht aus manuell ergreifbaren Ansätzen 208, welche sich von der Endwand 204 erstrecken und materialeinheitlich mit einem über der Wand liegenden Halteteil 210 ausgebildet sind. Die Gesamtanordnung kann mit Hilfe eines nietförmigen Befestigungselementes 212 in nachfolgend beschriebener Weise angebracht werden. Das Schalenelement 206 paßt in das herkömmliche Füllrohr (nicht dargestellt) des ßrennstofftankes an einem Kraftfahrzeug und ist mit herkömmlichen Verriegelungszapfen 2m und 216 ausgestattet, um den Verschluß in explosions sicherer und abgedichteter Position gemäß bekannter Verfahren zu befestigen. Die zylindrische Gesamtform des schalenförmige Elements 206 unterstützt bzw. erleichtert die Zentrierung des Ventilver- shlusses auf dem Füllrohr. Die Hülle 2o2 greift über das freie Ende des Füllrohres, um dieses abzudecken und z-u stützen. Die Hülle und das schalenförmige Element können aus billigen Metallstanzteilen bestehen.

Das obere Ende des Schalenelements wird durch einen äußeren ring förmigen Wandteil 218, einen mittleren Wandteil 220 und einen Verbindungsteil 222 geschlossen. Der Wandteil 220 ist mit mehreren durchgehenden öffnungen 226 ausgestattet; darüberhinaus ist der Mittelteil der Endwand 20H etwas eingedrückt, wie bei 224 darge stellt und trägt mehrere äußere öffnungen 228, welche das Innere der Hülle mit der Atmosphäre verbinden. Mehrere innere öffnungen 230 sind auf die öffnungen 226 ausgerichtet, um das Innere des schalenförmigen Elements 206 mit der Atmosphäre zu verbinden. Der vertiefte Teil 224 ist größer in der Fläche als der Teil 210,

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so daß dieser nicht die Verbindung mit den Öffnungen 228 und 230 blockiert.

Um eine Abdichtung zwischen der Oberseite des Füllrohres (nicht dargestellt) und dem Verschluß zu erreichen, ist ein elastisches, ringförmiges und im wesentlichen flaches Dichtungselement 232 vorgesehen. Das Dichtungselement 232 ist mit einem erweiterten Wulstteil 234 am Innenumfang und mit einem nach unten sich erstreckenden ringförmigen Wulstteil 2 36 am Außenumfang ausgestattet. Der Wulst 234 ist im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig, wenn er sich

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im entlasteten Zustand befindet; der Wulst ist unter Abdichtung zwischen dem Endteil 218 und dem Endteil 2 24 angebracht. Der untere Teil des Wulstkörpers 2 36 ist im Querschnitt abgerundet, wodurch eine Dichtfläche besteht, welche sich unter Abdichtung an das obere Ende des Füllrohres des Brennstofftankes anlegt. An der Oberseite des Dichtungselementes 232 können mehrere materialeinheitlich ausgebildete Vorsprünge vorgesehen sein_s von welchen einer bei dargestellt ist. Die Vorsprünge können sich an die Endwand 204 anlegen und verhindern eine Überspannung bzw= Überlastung des Dichtungselements 232, falls der Verschluß zu stark festgezogen wird. Innerhalb des Elements 2 32 ist ein im wesentlichen ringförmige; und verstärkendes Federelement 240 eingebettet. Das Dichtungselement 232 ist vorzugsweise aus einem Elastomermaterial gefertigt, so aus Buna-N. Das in das Dichtungselement eingegossene Verstärkungselement 240 kann aus einem geeigneten Federmaterial bestehen, so aus Silizium-Bronze. Das Verstärkungselement 240 besitzt den in Fig. 9 dargestellten Querschnitt und ist gemäß Darstellung bei 242 mit einer nach oben sich erstreckenden ring-

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förmigen Rippe ausgestattet, welche direkt an der Endwand 224 anliegt. Das Verstärkungselement 240 hält somit das Dichtungselement in seiner dargestellten Ruheposition und wirkt als Spannelement, um es unter Abdichtung gegen das Ende des Füllrohres anzudrücken und zu verhindern, daß es schrumpft.

Es wurde er?wähnt, daß die Vorsprünge 238 eine Überspannung des Dichtungselementes 232 und des Verstärkungselementes 240 in Axialrichtung verhindern. Die Überspannung bzw. Überbelastung in Umfangsrichtung wird durch das Verstärkungselement 240 gleichfalls in gewissem Ausmaß vermieden. Die gesamte Anordnung der Teile gestattet einen weiteren Schutz, d.h. , wenn der Verschluß am Ende des Füllrohres soweit nach unten geschraubt ist, daß die Reibung am Wulstkörper 2 36 zerstörende Größe erreicht, dann gleitet oder dreht sich der innere Wulst 2 34 (wegen seines kleineren Radius und infolgedessen seines kleineren Momentarms) bezüglich des übrigen Verschlußaufbaues, um eine Überbelastung am Umfang zu vermeiden. Dieser Schutz kann durch geeigneteBemessung des Wulstkörpers 2 34 bezüglich der Wandteile 218 und 2 24 und bezüglich des Teils 2 22 gemäß bekannter Verfahren und Praktiken erreicht werden.

Der Ventilverschluß beschriebener Art ist geeignet, das offene Ende eines herkömmlichen Füllrohres an einem Brennstofftank vollständig abzudichten, wobei verbesserte Dichtungsmittel zur Anwendung kommen. Die bei eingebautem. Verschluß einzige Verbindung zwischen dem Inneren des Füllrohres und der Außenluft besteht über die öffnungen 226 und 2 30. Die Strömung des Fluids (z.B. Brennstoff dampf und/oder atmosphärische Luft) durch diese Öffnungen wird

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durch ein Ventil 250 gesteuert, welches sich innerhalb des schalenförmigen Elementes 206 befindet und durch das Befestigungselement 212 getragen ist. Gemäß Fig. 9 ist der Hauptschaft des Befestigungselementes 212 mit einem Ringflansch 252 versehen. Der be-_ züglich des Flansches 252 außerhalb befindliche Teil des Schaftes, mit 254 bezeichnet, kann im Querschnitt quadratisch ausgebildet sein und ist durch entsprechend geformte Öffnungen in den Endwänden des schalenförmigen Elementes 206 und der Hülle 202 gedrückt. Diese Teile sind starr miteinander verbunden, da das Ende des Teils 254 in Form eines Kopfes 256 erweitert ist, wie dies für Nietbefestigungen zutrifft. Die quadratische Form des Teils 254 und der durch den Teil durchsetzten öffnungen verhindert eine Relativdrehung der Teile zueinander. Der Innenteil des Schaftes des Befestigungselementes 212, mit 256 bezeichnet, kann im Querschnitt kreisförmig sein und ist mit einem ersten, im Durchmesser reduzierten Teil 258 und mit seinem zweiten, im Durchmesser reduzierten Teil 260 ausgestattet. Der Teil 258 wird durch einen Ventilsitz 261 umgeben, welcher eine im wesentlichen flache und ringförmige Ventilfläche 262 aufweist. Der Ventilsitz 216 , welcher aus einem geeigneten elastomeren Material gefertigt sein kann, so aus Buna-N, wird mit Hilfe eines Haltekörpers 264 in seiner Position gehalten. Der Haltekörper 264 weist zu diesem Zwecke mehrere Bohrungen bzw. durchgehende Öffnungen 266 auf, welche sich auf dem gesamten inneren Bereich des schalenförmigen -Elementes 206 nach außen erstrecken. Der Außenumfang des Haltekörpers 264 ist mit einem abgesetzten Flansch 268 ausgestattet, "welcher sich nahe der Innenwand des Schalenelementes befindet. Der Haltekörper 264, welcher aus einem billigen Metallstanzteil bestehen kann, wird

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in seiner Position gehalten, da das Ende des Teils 260 in Form eines Kopfes 270, einem Niet vergleichbar, ausgeweitet ist.

Der Teil 256 des Befestigungselementes 212 wird durch ein ringförmiges Ventilelement 272 umgeben, welches eine im wesentlichen flache ringförmige erste Ventilfläche 274 und eine verhältnismäßig schmale zweite ringförmige Ventilfläche 276 aufweist. Die Ventilfläche 276 befindet sich konzentrisch innerhalb der ersten Ventil-; 'fläche und ist geeignet, unter Abdichtung an die Ventilfläche

des Ventilsitzes 261 angelegt zu werden. Das Ventilelement 272, Welches aus billigem Kunststoff gefertigt werden kann, so aus einem jPolykarbonat, ist mit einem erweiterten mittleren Kanal 278 ver-

sehen, welcher größer ist als der Teil 256 des Befestigungselementes 212 und welcher mehrere Vorsprünge 280 aufweist, um das Ventilelement lose zentriert auf dem Befestigungselement zu halten. Das Ventilelement 272 wird mit Hilfe einer Druckfeder 262 elastisch gegen den Ventilsitz 261 verspannt. Innerhalb des schalenförmigen Elementes 206 befindet sich weiterhin ein ringförmiges Halteelement 28H, dessen nach innen gerichteter radialer Flansch 286 am Endteil 218 der Wand anliegt. Das Halteelement 284 ist fernerhin mit einem zylindrischen Wandteil 288 und einem radial nach außen gerichteten Flansch 219 versehen, welcher eine rückwärts gebogenen Kante 292 aufweist. Die Kante 292 ist mit einer glatten bogenförmigen Außenfläche versehen. Das Haltelement 284 kann aus ' einem billigen Metallstanzteil bestehen. Zwischen der Außenkante \ des Wandteils 218 des schalenförmigen Elementes 206 und den Teilen 288 und 290 des Halteelementes 284 ist unter Abdichtung ein erweiterter äußerer und am Umfang verlaufender Wulst 294 eine ring-

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förmigen Membran 296 eingepaßt. Die Membran 296 besitzt am Innenumfang einen erweiterten Wulst 298₃ welcher sich unter Abdichtung an die Ventilfläche 274 des Ventilelementes 27 2 anlegen kann. Die Wulstkörper 294 und 298 sind im entlasteten Zustand im Querschnitt kreisförmig. Die Membran 296 ist aus einem geeigneten Elastomermaterial geformt, so aus Epichlorohydrin oder dgl. Zwischen der Membran 296 und dem Flansch 268 des Halteelementes 264 befindet sich der Außenumfang einer ringförmigen und scheibenartigen Feder 300, welche mehrere radial sich erstreckende Schlitze 302 und Öffnungen 304 zur Vergrößerung der Flexibilität aufweist. Der Innenumfang der Feder ist elastisch gegenüber dem Innenumfang der Membran 296 verspannt, um den Wulst 298 unter Abdichtung an die Ventilfläche 274 anzulegen. Die Feder 300 kann aus Silxzxumbronze cder aus vergleichbarem Federmaterial bestehen und übt vorzugsweise ausreichende Kraft auf die Membran aus , um diese auf ihren Sitz zu drücken.

Die Doppelfunktion des Ventils dieser Ausführungsform vollzieht sich wie folgt, wenn das Ventil mit Hilfe eines Verschlusses der beschriebenen und dargestellten Konstruktion am offenen Ende eines Füllrohres fixiert ist. Da der Wulstkörper 298 normalerweise an der Ventilfläche 274 anliegt, während die Ventilfläche 276 normalerweise am Ventilsitz 261 aufliegt und das Ende des Füllverschlusses durch~Üas Dichtungselement 232 abgedichtet ist, wird das Entweichen von Dampf aus dem Brennstoffbehälter bzw. -Tank normalerweise vermieden. In gleicher Weise wird verhindert, daß atmosphärische Luft in den Tank gelangen kann. Wenn jedoch im Tank ein geringer Unterdruck bezüglich der Atmosphäre oder -23-

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Außenluft entsteht, wirkt dieser Druckunterschied über der verhältnismäßig großen Fläche der Membran 296 und hat zur Folge, daß diese gegen die sehr kleine Spannung der Feder 300 vom Ventilelement 272 abgehoben wird, um atmosphärische Luft in den Tank oder Behälter gelangen zu lassen. Die Luft gelangt über die öffnungen 230 und 226, über den Spalt zwischen dem Wulstkörper 298 und der Ventilfläche 274, durch die in der Mitte befindliche Ventilöffnung in der Feder 300 und von dort durch die öffnungen 265. Die Membran 296 vollzieht somit die Rückschlag-Ventilfunktion. Druckunterschiede in entgegengesetzter Richtung haben zur Folge, daß sich die Membran stärker an ihren abdichtenden Sitz anlegt. Wenn der Druck im Tank einen vorbestimmten Unterschied bezüglich des atmosphärischen Druck-es erreicht hat, bewegen sich jedoch das Ventilelement 272 und die Membran 296 zusammen gegen die Spannung der Feder 282 nach oben, unterstützt durch die kleine Spannung der Feder 300, um die Ventilfläche 276 von der Ventilfläche 262 des Ventilsitzes 261 abzuheben. Auf diese Weise kann Dampf oder dergleichen aus dem Behälter durch die öffnung 266, den Spalt zwischen dem Ventilsitz 261 und dem Ventilelement 272 , durch den Kanal 278 und durch die öffnungen 226 und 230 in die Außenluft entweichen. Der vorbestimmte Druckunterschied, bei welchem diese Lüftung des Ventils möglich ist, bestimmt sich durch die Konstante der Feder 282 und den wirksamen Durchmesser der Ventildichtungen und der auf Wirkdruck ansprechenden Elemente.

In den Figuren 12, 14 ist ein Rückschlagventil 400 dargestellt, welches zwei miteinander verbundene Gehäuseabschnitte 402 und 404 aufweist. Diese s:':id vorzugsweise- aus billigem Kunststoffma-

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terial gepreßt bzw. geformt. Jeder der Abschnitte ist an seinem freien Ende mit einem erweiterten Teil 4ο¹+ versehen, welcher einen herkömmlichen Anschluß oder Nippel zur Aufnahme eines Schlauches oder dergleichen bildet. Der Abschnitt 402 bildet einen Kanal 406, welcher mit einer Kammer 408 innerhalb, eines erweiterten Teils 410 in Verbindung steht. Der Abschnitt 403 bildet einen Kanal 412, welcher mit einer durch einen erweiterten Teil 416 gebildeten Kammer 414 in Verbindung steht. Der Teil 416 endet in einem ringförmigen Teil 418, welcher eine abgerundete Oberseite 420, eine in Umfang verlaufende Nut 422 und eine quadratisch ausgebildete Ausnehmung 424 am Innenumfang trägt. Der Teil 410 des Abschnitts 402 endet in einem zylindrischen Flanschteil 426, an dessen Innenumfang eine flache ringförmige Schulter 42 8 und eine Nut 4 30 vorgesehen sind.

Innerhalb der Ausnehmung 424 ist ein in Querrichtung ausgerichtetes Ventilsitzelement 432 vorgesehen j welches mit einem in der Mitte befindlichen undurchlässigen Teil 4 34 ausgebildet ist. An der Oberseite desselben (Fig. 12) befindet sich ein im wesentlichen flacher und ringförmiger Ventilsitz 436. Das Element 424 wird durch mehrere radial nach außen gerichtete Speichen 4 38 in seiner Position gehalten; die Enden der Speichen erstrecken sich in die Ausnehmung 424 und sind/Öurch ein Klebemittel, durch einen Preßsitz oder dergleicheaam Teil 418 befestigt. Die Abstände zwischen den Speichen438, bei 440 dargestellt, bilden Kanäle, durch welche das Fluid durch das Ventil strömen kann. Das Element' 2 32 kann in gleicher Weise aus einem billigen Kunststoffmaterial gepreßt oder geformt sein.

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Oberhalb des Elementes 432 befindet sich eine ringförmige, undurchlässige und flexible Membran 442, welche am Innenumfang einen eine öffnung 446 bildenden erweiterten Wulst 444 und einen erweiterten Wulst 448 am Außenumfang trägt. Die Wulstkörper 444 und 448 sind vorzugsweise kreisförmig in Querschnitt, wenn sie sich im entlasteten Zustand befinden. Die Membran 442 ist aus einem geeigneten elastomeren Material gebildet, so aus Epichlorohydrin oder dgl.

Oberhalb der Membran 442 (gesehen in Fig. 12) befindet sich eine im wesentlichen ringförmige und flache (im entlasteten Zustand) scheibenförmige Feder 450. Die Feder kann aus Phosphorbronze oder vergleichbarem Federmaterial gefertigt sein. Die Feder 450 ist mit mehreren radial nach außen gerichteten Schlitzen 452 versehen, welche vom Innenumfang 454 verlaufen. Die Schlitze 452 können gemäß Fig. 13 mit erweiterten Ausschnitten 456 ausgebildet sein, um die Flexibilität der Feder zu vergrößern. Die Ausschnitte 456 sind vorzugsweise im Abstand vom Innenumfang 454 angeordnet, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Ringfläche besteht, welche sich auf den Wulstkörper 444 der Membran 442 auflegen kann.

In Fig. 12 ist die Art der Befestigung des Ventils dargestellt. Gemäß Darstellung paßt der Abschnitt 403 in den Abschnitt 402, so daß die Ausnehmung 430 der Ausnehmung 422 gegenüberliegt; in dem dadurch gebildeten Zwischenraum befindet sich der Wulstkörper 448 der Membran 442. Der Wulstkörper 448 dient nicht nur dazu, den Außenumfang der Membran zu verankern, sondern auch zum Abdichten der Membran zwischen den Abschnitten 402 und 403 bezüglich

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der Atmosphäre und beider Seiten der Membran; ferner dient er dazu, die beiden Gehäuseabschnitte in im wesentlichen gleicher Weise zusammenzuhalten, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert wurde. Der Außenteil der Feder 450 ist zwischen den auf der abgerundeten Fläche 420 aufliegenden Teil der Membran und der Ringfläche 428 eingeklemmt und so angeordnet, daß der Innenumfang den Wulstkörper 444 gegen den Ventilsitz 436 verspannt.

Wie ersichtlich, wird das Ventil 400 normalerweise durch die vorzugsweise so schwach wie möglich gehaltene Spannung der Feder 450 geschlossen; wenn jedoch der Druck im Kanal 412 den Druck im Kanal 406 ausreichend übersteigt, um die verhältnismäßig schwache Spannwirkung der Feder 450 zu überwinden, werden die Membran und ihr Wulstkörper 444 in vom Ventilsitz 446 abgewandter Richtung gedrückt, um das Fluid durch den Kanal 440, den Zwischenraum zwischen dem Wulstkörper 444 und Ventilfläche 4 36, durch die Öffnung 446 und durch die Mitte der Feder 110 in den Kanal 406 strömen zu lassen. Wenn im Kanal 406 ein Druck herrscht, welcher größer ist als derjenige im Kanal 412, wird der Wulstkörper 444 mit größerer Kraft auf die Ventilfläche 4 36 aufgedrückt, um zu verhindern, daß das Fluid gemäß Fig. 12 nach unten gerichtet strömt. Die Kanäle 440 sind vorzugsweise schmal genug, um zu verhindern, daß die Membran bei Vorhandensein hoher Gegendruckunterschiede durch die Kanäle gedrückt wird.

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Claims

230677 AVM Corporation Telefon 55S0586 W Second Street Anwaltsakte: M-2 37 3 Jamestown, New York 1H701, USA 5. Februar 19 7 3 Patentansprüche

1./Absperrorgan mit einem Gehäuse, welches einen Auslaß, einen ersten Auslaß und einen zweiten Auslaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Ventileinrichtung innerhalb des Gehäuses befindlich auf den Druck des Fluids im Einlaß anspricht und sich öffnet, um das Fluid bei Erreichen eines ersten vorbestimmten Einlaßdruckes in den ersten Auslaß gelangen zu lassen, daß eine zweite Ventileinrichtung auf den Druck des Einlaßfluids anspricht und sich öffnet, um das Fluid bei Erreichen eines vorbestimmten zweiten, höheren Einlaßdruckes in den zweiten Auslaß gelangen zu lassen, daß die erste Ventileinrichtung durch den Druck des Einlaßfluids offen gehalten wird, wenn dessen Druck größer ist als der erste vorbestimmte Druck, und daß eine Einrichtung das Öffnen der zweiten Ventileinrichtung verhindert, bis die erste Ventileinrichtung vollständig geöffnet ist.

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung auf einen negativen Druck im Einlaß anspricht und sich öffnet, um den Einlaß mit dem zweiten Auslaß in Verbindung zu setzen.

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3. Absperrorgan nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, durch welche die erste Ventileinrichtung gegenüber den Drücken im ersten Auslaß unempfindlich ist.

4. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Gehäuse befindlicher Vorsprung von einer ringförmigen Ausnehmung umgeben ist, und-daß der Vorsprung in einen in einer Öffnung eines Haltekörpers befindlichen Einsatz einführbar ist, wobei die Ausnehmung den Einsatz umgibt.

5. Steuerungsanlage für die Verdampfungsemission bei einem Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und Brennstofftank, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Einlaß aufweisende Steuerungventileinrichtung mit den Brennstoffdämpfen im Brennstofftank in Fluidverbindung steht und auf deren Druck anspricht, daß die Ventileinrichtung erste und zweite Ausläße und Mittel aufweist, um die Dämpfe in den ersten Auslaß zu leiten, wenn der Druck einen ersten vorbestimmten Wert übersteigt, während die

Einrichtung die Dämpfe in den zweiten Auslaß leitet, wenn der Druck einen vorbestimmten zweiten, höheren Druckwert überschreitet, daß eine primäre Sammeleinrichtung mit dem ersten Auslaß in Fluidverbindung steht, um .-Gie über die Ventileinrichtung zugeführten Dämpfe zu sammeln, das eine sekundäre Sammeleinrichtung mit dem zweiten Auslaß in Fluidverbindung steht, um die durch die Ventileinrichtung eingeleiteten Dämpfe anzusammeln, und daß die zweite Sammeleinrichtung unabhängig von der Ventileinrichtung mit der primären Sammeleinrichtung nicht in Fluidverbindung steht. _ ■ .

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6. Steueranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung die Dämpfe mit dem ersten Auslaß verbindet, wenn der Einlaßdruck den zweiten vorbestimmten Druckwert überschreitet.

7. Steueranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche verhindert, daß die Ventileinrichtung die
Dämpfe in den zweiten Auslaß leitet, wenn sie nicht in leitender Verbindung mit dem ersten Auslaß steht.

8. Steueranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das

Kraftfahrzeug einen Rahmen mit einem Hohlkörperabschnitt auf-

und
weist, Aiaß die zweite Sammeleinrichtung auäeirriem Teil des

Inneren des Hohlkörperabschnittes gebildet ist.

9. Steueranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sammeleinrichtung aktivierte Holzkohle enthält.

lo.Steueranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventxlexnrxchtung einen den zweiten Auslaß bildenden Vorsprung aufweist, daß sich eine Öffnung des Rahmenkörpers in den
Abschnitt erstreckt und einen Einsatz trägt, und daß der Vorsprung unter Abdichtung in den Einsatz so gehalten ist, daß der
zweite Auslaß mit dem Inneren des Abschnittes in Verbindung
steht.

11.Steueranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Sammeleinrichtung immer gegenüber Atmosphäre _30-

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gelüftet ist.

12.Steueranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung in einer Öffnung der Rahmenteile des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.

13.Steueranlage für die Verdampfungsemission in einem Kraftfahrzeug mit äner Brennkraftmaschine, einem Brennstofftank und einem Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Auslaß und einen Einlaß aufweisende Steuerventileinrichtung mit den Brennstoffdämpfen innerhalb des Brennstofftankes in Verbindung steht, daß die Ventileinrichtung Mittel umfaßt, um die Dämpfe in den Auslaß zu leiten, wenn der Druck der Dämpfe einen vorbestimmten Wert übersteigt, daß eine Sammeleinrichtung in Fluidverbindung mit dem Auslaß steht, um die durch die Ventileinrichtung zugeführten Dämpfe zu sammeln, daß innerhalb eines Rahmenteils eine öffnung vorgesehen ist, und daß auf der Ventileinrichtung befindliche Mittel in die öffnung des Rahmens eingeführt sind, um das Ventil zu befestigen.

14.Dichtung für einen Zwischenraum zwischen zwei Körpern, welche entlang einer Achse gegenseitig bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß je eine im wesentlichen zylindrische Fläche auf Teilen jedes der einander zugewandten Körper vorgesehen ist, daß die Achsen der zylindrischen Flächen im wesentlichen parallel zur Achse der Bewegung liegen, während die Flächen aufeinander ausgerichtet sind, daß sich ein elastisches rohrförmiges Element zwischen den Körpern erstreckt und einen

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elastischen ringförmigen Wulstkörper an jedem Ende aufweist, wobei die Wulstkörper über den entsprechenden zylindrischen Flächen angeordnet sind, daß ein verhältnismäßig steifes ringförmiges Halteelement über jedem der Wulstkörper liegt, daß jedes der Halteelemente mit einer konischen Fläche ausgebildet ist, welche am überlappenden Wulstkörper anliegt, und daß sich Federelemente zwischen den Halteelementen erstrecken, um sie in Richtung der entsprechenden Körper so zu drücken, daß die konischen Flächen die Wulstkörper unter Abdichtung an die zylindrischen Flächen anpressen.

15.Dichtung nach Anspruch IH, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element aus einem Balgkörper besteht, und daß die ringförmigen Wulstkörper im Schnitt im wesentlichen kreisförmig gebildet sind.

16.Dichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Flächen in Richtung des zugeordneten Körpers divergieren, daß jede der zylindrischen Flächen ihren entsprechenden Körperteil entlang einer Linie schneidet, welche im wesentlichen in einer einzelnen Ebene liegt, und daß der einges dilossene Winkel jeder der konischen Flächen so gewählt ist, daß der Wulstkörper entlang der Schnittlinie sowohl in Richtung des

als

Körperteils/auch in Richtung der zylindrischen Fläche verspannbar ist.

17.Dichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Winkel jedes der konischen Abschnitte so gewählt

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ist, daß der Wulstkörper mit einer größeren Kraftkomponente gegen die zylindrische Fläche als gegen den Körperteil andrückbar ist.

18.Dichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus einer Druck-Schraubenfeder besteht,welche das rohrförmige Element an dessen Außenseite umgibt.

19.Dichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente durch die Federelemente gegen den entsprechenden Körper verspannt sind.

(^Absperrorgan, dessen Gehäuse einen Einlaß, einen ersten Auslaß, einen zweiten Auslaß und eine hohle Innenkammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine elastische Membran quer zur Kammer erstreckt, daß der Einlaß mit einer Seite der.Membran in Fluidverbindung steht, daß die Membran durch einen mittleren Kanal durchsetzt ist, daß sich eine erste kreisförmige Ventilfläche auf der anderen Seite der Membran in konzentrischer Zuordnung zu dem die Membran durchsetzenden Kanal befindet, daß eine zweite kreisförmige Ventilfläche eines bewegbaren Ventilelementes unter Abdichtung gegen die erste Ventilfläche anlegbar ist, daß sich eine dritte kreisförmige Ventilfläche auf dem Ventilelement innerhalb der zweiten Fentilflache befindet und der anderen Seite der Membran zugewandt ist, daß ein Kanal vom ersten Auslaß durch das Ventilelement führt, während die dritte Ventilfläche den letztgenannten Kanal umgibt, daß ein fixierter Ventilkörper zwischen der Membran und dem Ventilelement

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befindlich eine vierte kreisförmige Ventilfläche aufweist, welche unter Abdichtung gegen die dritte Ventilfläche anlegbar ist, daß eine Einrichtung im zweiten Auslaß mit den ersten und zweiten Ventilflächen in Verbindung bringt, daß eine Federeinrichtung das Ventilelement in Richtung der Membran und des Ventilkörpers drückt, so daß die erste Ventilfläche normalerweise an der zweiten Ventilfläche anliegt, während die dritte Ventilfläche normalerweise an der vierten Ventilfläche anliegt, und daß eine Anschlagvorrxchtung die Bewegung der Membran in Richtung des Ventilelements begrenzt.

21.Absperrorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran an ihrem Umfang einen elastischen ringförmigen Wulst trägt, daß das Gehäuse aus zwei voneinander getrennten, komplementäre Befestigungsflansche aufweisenden Gehäuseteilen besteht, von welcher einer in den anderen einführbar ist, und daß sich der ringförmige Wulst bei zusammengesetzten Gehäuseteilen zwischen den Flanschen befindet, um diese zusammenzuhalten und um die entgegengesetzten Seiten der Membran an der Verbindung der Gehäuseteile gegenseitig und gegenüber der Atmosphäre abzudichten.

22.Absperrorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse ein Vorsprung mit einer ihn umgebenden ringförmigen Ausnehmung vorgesehen ist, und daß der Vorsprung in einen Einsatz einführbar ist, der sich in einer öffnung eines Haltekörpers i befindet, wobei die Ausnehmung den Einsatz umgibt.

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23. Absperrorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einen ersten Kanal vom ersten Auslaß durch das Ventilelement bildenden Mittel eine erste zylindrische und den Kanal umgebende zylindrische Fläche am Ventilelement als auch eine zweite den ersten Auslaß umgebende zylindrische Fläche am Gehäuse aufweisen, daß die Achsen der zylindrischen Flächen parallel zueinander sind, während die Flächen aufeinander ausgerichtet sind, daß ein elastisches rohrförmiges Element mit einem elastischen Wulstkörper an jedem Ende so angeordnet ist, daß die Wulstkörper über den zylindrischen Flächen liegen, daß ein verhältnismäßig steifes ringförmiges Haltelement über jedem der Wulstkörper liegt, daß jedes der Elemente mit einer konischen Fläche versehen ist, welche am überlappenden Wulstkörper anliegt, und daß sich Federelemente zwischen den Halteelementen erstrecken, um diese in Richtung der entsprechenden Wulstkörper zu drücken, wodurch die konischen Flächen die Wulstkörper unter Abdichtung an die zylindrischen Flächen anpassen.

24.Absperrorgan mit einem durch einen Kanal durchsetzten Gehäuse, mit einem im Kanal befindlichen Ventilsitz und einem im Kanal angeordneten Ventilelement, welches in Richtung des Ventilsitzes und im vom Ventilsitz abgewandter Lage bewegbar ist, um gegenüber dem Ventilsitz abzudichten oder die Dichtung freizugeben, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Federeinrichtung das Ventilelement unter Abdichtung an den Ventilsitz andrückt, daß eine Membran mit einer sie durchsetzenden Öffnung die Strömung des Fluids im Kanal auf die Membranöffnung beschränkt, daß die Membran unter Abdichtung an das Ventilelement anlegbar

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und aus dieser dichtenden Lage lösbar ist, daß die Membran und das Ventilelement normalerweise in einer die Öffnung umschließenden abdichtenden Lage vorgesehen sind, wodurch das Ventilelement und der Ventilsitz zusammen normalerweise die Strömung des Fluids durch die Öffnung blockieren, daß das Ventilelement vom Ventilsitz abhebbar ist, um einen Strom des Fluids durch die Öffnung herbeizuführen, wenn der Druck an einem Ende des Kanals den Druck am anderen Ende des Kanals um einen vorbestimmten Wert übersteigt, und daß die Membran im vom Ventilsitz abgewandter Richtung verlagerbar ist, um die Strömung des Fluids in entgegengesetzter Richtung durch die Öffnung auszulösen, wenn der Druck an einem Ende geringer ist als der Druck am anderen Ende.

25.Absperrorgan nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Federeinrichtung die Membran in Richtung des Ventilelementes verspannt.

26.Absperrorgan nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement im wesentlichen ringförmig gebildet ist, daß sich der Innenumfang unter Abdichtung gegen den Ventilsitz anlegen läßt, um die Strömung des Fluids durch das Ventilelement zu verhindern, und daß die Abdichtung zwischen der Membran und dem Ventilelement radial außerhalb des Innenumfanges angeordnet ist.

27.Absperrorgan nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid vom anderen Ende des Kanals in Richtung des einen Kanal-

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endes fließt, wenn sich die Membran vom Ventilelement löst.

28.Absperrorgan nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein.zweiter Kanal mit dem durch den Ventilsitz und das Ventilelement gebildeten Ventil in Verbindung steht, wodurch das Fluid durch die Öffnung in den zweiten Kanal strömt, wenn der Druck an dem einen Ende des erstgenannten Kanals den Druck am anderen. Ende um einen ersten vorbestimmten Wert übersteigt, und daß der zweite Kanal unabhängig vom erstgenannten Kanal bes"Öit.

29.Absperrorgan nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid durch die Öffnung sowohl in den zweiten Kanal als auch in den erstgenannten Kanal strömt, wenn der Druckunterschied einen zweiten größeren und vorbestimmten Wert übersteigt.

30. Absperr organ nach Anspr.uch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung in beide Kanäle ausgelöst wird, wenn sich das Ventilelement vom Ventilsitz und von der Membran löst.

.Absperrorgan nach Anspruch 24·, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid vom einen Ende des Kanals durch die Öffnung in Richtung des anderen Kanalendes strömt, wenn der Druck an einem Ende den Druck am anderen Ende um den vorbestimmten Druckwert übersteigt.

32.Absperrorgan nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung einzig in Richtung des anderen Kanalendes verläuft.

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33.Absperrorgan nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte, das Ventil durchsetzende Strömung durch den Kanal verläuft.

34.Absperrorgan mit einem durch einen Kanal durchsetzten Gehäuse, innerhalb welchem ein Ventilsitz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Kanal befindliches Ventilelement unter Abdichtung an den Ventilsitz anlegbar und aus der Abdichtung sich lösend vom Ventilsitz abhebbar ist, daß eine Membran mit einer sie durchsetzenden öffnung den Strom des Fluids auf die öffnung beschränkt, daß die Membran das Ventilelement so trägt, daß dieses die öffnung umgibt,daß eine im wesentlichen flache scheibenförmige Feder die Membran und das Ventilelement unter Abdichtung an den Ventilsitz verspannt, und daß das Ventilelement und die Membran im vom Ventilsitz abgewandter Richtung bewegbar sind, um einen Strom des Fluids von einem Ende des Kanals zum anderen Ende auszulösen, wenn der Druck an dem einen Ende den Druck am anderen Ende überschreitet.

35.Absperrorgan nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz bezüglich des Gehäuses in seiner Position fixiert ist.

36.Absperrorgan nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß dem Absperrorgan ein zweiter Ventilsitz zugeordnet ist, daß der erstgenannte Ventilsitz normalerweise unter Abdichtung am zweiten Ventilsitz anliegt und aus dieser abdichtenden Anlage lösbar ist, wenn der Druck am anderen Ende den Druck am einen Kanalende um einen vorbestimmten Wert übersteigt.

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37.Absperrorgan mit einem durch einen Kanal durchsetzten Gehäuse, innerhalb welchem ein Ventilsitz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine elastische ringförmige Membran mit einer in der Mitte befindlichen Öffnung den Strom des Fluids auf diese Öffnung beschränkt, daß die Membran normalerweise unter Abdichtung am Ventilsitz entlang einer die Öffnung umgebenden Linie anliegt, daß Federmittel die Membran gegen den Ventilsitz unter Abdichtung anlegen, und daß die Membran vom Ventilsitz lösbar ist, um einen Strom des Fluids von einem Ende des Kanals durch die Öffnung der Membran in Richtung des anderen Kanalendes auszulösen, wenn der Druck an dem einen Ende den Druck am anderen Ende übersteigt.

38.Absperrorgan nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran im Bereich ihrer dichtenden Anlage am Ventilsitz eine Zone verstärkter Dicke aufweist.

39.Absperrorgan nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone verstärkter Dicke am Innenumfang der Membran vorgesehen ist.

HO.Absperrorgan nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone im entlasteten Zustand im Querschnitt im wesentliche kreisförmig ist.

41.Absperrorgan nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Membran einen erweiterten materialeinheitliehen Wulstteil trägt.

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H2.Absperrorgan nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Wuistteil zur Verankerung der Membran am Gehäuse und zur Abdichtung jeder Membranseite bezüglich der jeweils entgegengesetzten Seite dient.

43.Absperrorgan nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran auf dem größten Teil ihrer Fläche von im wesentlichen gleichförmiger Dicke ist, und daß innere und äußere Wulstkörper materialeinheitlich am Innen-und Außebumfang angesetzt sind und dicker ausgebildet sind als der verbleibende Teil der Membran.

44.Absperrorgan nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel aus einer Druck-Schraubenfeder bestehen.

45.Absperrorgan nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel aus einer verhältnismäßig flachen und scheibenförmigen Feder bestehen.

46.Verschluß für das Ende eines Füllrohres an einem Brennstofftank, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Hülse in das Ende des Füllrohres einsetzbar ist, daß zur Verriegelung dienende Zapfen an der inneren Hülse diese innerhalb des Füllrohres fixieren, daß eine äußere Hülse an der inneren Hülse befestigt ist und die Außenseite des freien Endes des Füllrohres übergreift, daß Dichtungsmittel zwischen der inneren Hülse und der äußeren Hülse vorgesehen sind und einen im wesentlichen ringförmig gebildeten elastischen Körper aufweisen, an welchem sich innere und äußere kreisförmige und konzentrische Dichtungsflächen befinden, daß

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die innere Dichtungsfläche zur Abdichtung der Dichtungsmittel bezüglich der inneren Hülse dient, und daß die äußere Dichtungsfläche zur Abdichtung der Dichtungsmittel bezüglich des Füllrohrendes vorgesehen ist.

47.Verschluß nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß verstärkende Federelemente in dem Dichtungskörper eingebettet sind, um elastisch diesen gegen das freie Ende des Füllrohres zu drücken.

48.Verschluß nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Außenumfang des Dichtungskörper Vorsprünge befinden, welche an der entgegengesetzten Seite bezüglich der Dichtungsfläche angeordnet sind, und daß Teile des Verschlusses durch die Vor-

ersprünge greifbar sind, falls der Dichtungskörper durch zu starke Kraft gegen das Ende desFüllrohres gedrückt werden sollte, um eine Überspannung des Dichtungskörpers zu vermeiden.

49.Verschluß für das Ende eines Füllrohres an einem Brennstofftank, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Hülse in das Ende des Füllrohres einsetzbar ist, daß zur Verriegelung dienende Zapfen an der inneren Hülse diese innerhalb des Füllrohres fixieren, daß eine äußere Hülse an der inneren Hülse befestigt ist und die Außenseite des freien Endes des Füllrohres übergreift, daß Dichtungsmittel zwischen der inneren Hülse und der äußeren Hülse vorgesehen sind und einen im wesentlichen ringförmig gebildeten elastischen Körper aufweisen, an welchem sich innere und äußere kreisförmige und konzentrische Dichtungsflächen befinden, daß

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die innere Dichtungsfläche zur Abdichtung der Dichtungemittel bezüglich der inneren Hülse dient, und daß die äußere Dichtungsfläche zur Abdichtung der Dichtungsmittel bezüglich des Füllrohrendes vorgesehen ist, daß ein Kanal den Verschluß durchsetzt, um das Innere des Füllrohres mit der Außenluft zu verbinden, daß ein Ventilsitz im Kanal angeordnet ist, ferner eine elastische ringförmige Membran mit einer in der Mitte befindlichen Öffnung, daß die Membran die Strömung des Fluids auf den Bereich der Öffnung begrenzt und normalerweise unter Abdichtung entlang einer die Öffnung umgebenden Linie am Ventilsitz anliegt, daß Federmittel die Membran gegen den Ventilsitz unter Abdichtung anlegen, und daß die Membran in vom Ventilsitz abgewandter Richtung bewegbar ist, um den Strom des Fluids von der Außenluft in das Füllrohr auszulösen, wenn der atmosphärische Druck den Druck innerhalb des Füllrohres übersteigt.

50.Verschluß nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß ein zweiter Ventilsitz zugeordnet ist, daß der erstgenannte Ventilsitz normalerweise unter Abdichtung am zweiten Ventilsitz aufliegt und aus seiner dichtenden Anlage lösbar ist, wenn der Druck im Füllrohr den atmosphärischen Druck um einen vorbestimmten Wert übersteigt.

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