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Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Flüssig-
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keitsbehälters, insbesondere eines Kraftstoffbehälters von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Flüssigkeitsbehälters,
insbesondere eines Kraftstoffbehälters von Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des
Oberbegriffes von Anspruch 1.
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Bei bekannten Entlüftungsvorrichtungen dieser Art ist die Ventilvorrichtung
zur kontinuierlichen Be- und Entlüftung des Kraftstoffbehälters an dem außerhalb
des Kraftstoffbehälters liegenden Ende der Ausgleichsleitung angeordnet.
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Die Anschlußstelle der Ausgleichsleitung am Ausgleichsbehälter ist
üblicherweise entweder an dessen oberem Wandteil oder in dessen Nähe vorgesehen,
um zu vermeiden, daß bei einer durch Schwallbewegungen des Kraftstoffes unter Umständen
in den Ausgleichsbehälter gelangenden kleineren Kraftstoffmenge ein Teil hiervon
über die Ausgleichsleitung und die Ventilvorrichtung ins Freie abfließen kann.
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Trotz der im Ausgleichsbehälter hochliegenden Öffnung der Ausgleichsleitung
läßt sich das Eindringen von Flüssigkeit in diese nicht völlig unterbinden. Dies
hat seine Ursache darin, daß sich am oberen Wandteil des Ausgleichsbehälters durch
Verdampfen von Kraftstoff und durch in den Kraftstoffbehälter gelangende feuchte
Luft Kondensat niederschlagen kann.
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Wenn deshalb zum Zwecke eines Druckausgleiches über die Ventilvorrichtung
im Kraftstoffbehälter entstehender Überdruck abgebaut wird, wird durch das abströmende
Gas auch Kondensat in die Ausgleichsleitung mitgerissen, das sich dann an der Ventilvorrichtung
solange staut, bis sich dieses zum Zwecke eines Druckausgleiches öffnet.
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Des weiteren kann auch bei Kurvenfahrt in Richtung Ausgleichsleitung
verdrängtes Kondensat in die Ausgleichsleitung gelangen.
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Während sich in der Ausgleichsleitung befindendes Kondensat in der
wärmeren Jahreszeit keinen Einfluß auf die Funktionsfähigkeit der Entlüftungsvorrichtung
hat, kann dadurch deren Arbeitsweise in der kälteren Jahreszeit empfindlich gestört
werden, nämlich dann, wenn als Kondensat Wasser in die Ventilvorrichtung gelangt,
dort gefriert und dadurch letztere einen Druckausgleich nicht mehr ermöglicht. Ähnlich
liegen die Verhältnisse, wenn Dieselkraftstoff als Kondensat in die Ausgleichsleitung
gelangt.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungsvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so zu verbessern, daß im Ausgleichsbehälter
anfallendes Kondensat nicht mehr in die Ausgleichsleitung gelangen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruches 1 gelöst.
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Die sich innerhalb des Ausgleichsbehälters befindende Öffnung der
Ausgleichsleitung ist somit gegenüber seinem Innenraum durch das Gehäuse,in welchem
sie sich befindet, abgeschirmt. Sich insbesondere am oberen Wandungsteil des Ausgleichsbehälters
niederschlagendes Kondensat kann somit durch abströmende Gase nicht mehr in die
Ausgleichsleitung hineingezogen werden und ins Freie fließen. Die Ventilvorrichtung
selbst ist dabei in den Flüssigkeitsbehälter bzw. den Ausgleichsbehälter hineinverlegt
und kann deshalb auch dann nicht mehr einfrieren, wenn deren Ventilglieder mit Kondenswasser
in Berührung kommen sollten.
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Die Funktion der Entlüftungsvorrichtung ist somit auch in der kalten
Jahreszeit stets gewährleistet.
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Vorteilhaft ist es, die Öffnung der Ausgleichsleitung innerhalb des
Gehäuses gemäß Anspruch 2 vorzusehen, wodurch sichergestellt ist, daß die Ausgleichsleitung
von Kraftstoff auch dann frei bleibt, wenn einmal bei Schwallbewegungen eine größere
Kraftstoffmenge in den Ausgleichsbehälter gelangen und während eines Druckausgleiches
ein kleineres Quantum hiervon über die Ventilvorrichtung in das Gehäuse einfließen
sollte.
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Sofern hierbei der Anschluß der Ausgleichsleitung am Ausgleichsbehälter
bodenseitig vorzusehen ist, ergibt sich im Sinne der vorstehenden Ausführungen eine
günstige Konstruktion nach Anspruch 3.
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Die Ventilvorrichtung kann verschiedenartig gestaltet sein.
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Eine bevorzugte Konstruktion ist Gegenstnad des Anspruches 4,
die
es ermöglicht, beide Ventile im Aufbau gleich zu gestalten.
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In fertigungs- und montagetechnischer Hinsicht ergibt sich eine besonders
vorteilhafte Konstruktion nach Anspruch 5.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargesellt.
Es zeigen: Figur 1 einen Teillängsschnitt durch den oberen Teil eines Kraftstoffbehälters,
der mit einer Vorrichtung zu dessen Be- und Entlüftung ausgestattet ist, Figur 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 1, Figur 3 einen Schnitt entlang
der Linie III-III der Figur 1.
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In Figur 1 ist als Ganzes mit 10 ein Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeuges
bezeichnet, der in seinem Innern dicht unterhalb seiner Oberwand 12 und etwa mittig
in Bezug auf dessen Seitenwände einen als Ganzes mit 14 bezeichneten, fest eingebauten
Ausgleichsbehälter aufweist, der ein Teil einer Be- und Entlüftungsvorrichtung bildet.
Dieser Ausgleichsbehälter ist in bekannter Weise an seinen jeweils einer in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden Behälterstirnwand benachbarten Stirnenden über jeweils eine bei Kurvenfahrt
durch Fliehkrafteinwirkung verschließbar Verbindungsvorrichtung mit dem Behälterinnenraum
verbunden.
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Der Ausgleichsbehälter 14 kann auch wie an sich bekannt, mit Entlüftungsleitungen
ausgestattet sein.
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16 bezeichnet eine zur Be- und Entlüftung des Kraftstoffbehälters
dienende und am Ausgleichsbehälter 14 angeschlossene Ausgleichsleitung, die vom
Boden 18 des Ausgleichsbehälters 14 aus in diesen hineingeführt ist.
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Wie deutlich aus Figur 2 ersichtlich ist, ragt die Ausgleichsleitung
16 mit ihrem sich innerhalb des Ausgleichsbehälters 14 befindenden Endstück 16'
in ein innerhalb des Ausgleichsbehläters 14 angeordnetes Gehäuse 20 hinein einer
Ventilvorrichtung 21, das in eine Bodenausnehmung 22 des Ausgleichsbehälterbodens
18 eingesetzt und mittels eines Flansches 24 an der Bodenunterseite in geeigneter
Weise befestigt ist. Ausgleichsbehälter 14 und Gehäuse 20 bestehen vorzugsweies
aus Kunststoff, und die gegenseitige Verbindung der beiden Teile 14 und 20 kann
vorteilhaft durch Vibrations- oder Ultraschallschweißung bewerkstelligt sein.
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Die Ausgleichsleitung 16 ist beispielsweise zum Boden des Kraftstoffbehälters
10 geführt und endet außerhalb desselben.
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Das Stirnende des sich innerhalb des Gehäuses 20 ungefähr an dessen
Längsmitte befindenden Endstückes 16' der Ausgleichsleitung 16 befindet sich in
geringem Abstand vor der oberen Gehäusewand 26.
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Das Gehäuse 20 ist mit einer Ventilanordnung ausgestattet, mit deren
Hilfe der Kraftstoffbehälter 10 über den
Ausgleichsbehälter 14 kontinuierlich
be- und entlüftbar ist.
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Hierzu ist der Gehäuseinnenraum 28 mit dem Innenraum 30 des Ausgleichsbehälters
14 bei Entstehen eines Unter- oder Überdruckes im Kraftstoffbehälter selbsttätig
verbindbar.
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Dies wird mittels zweier im Gehäuse 20 voneinander getrennt angeordneter
und gegenläufig, jedoch voneinander unabhängig arbeitender Ventile 32 und 34 bewerkstelligt.
Das Ventil 32 öffnet das Gehäuse 20,sofern sich im Kraftstoffbehälter ein Überdruck
aufbaut, während es sich selbsttätig schließt und das Ventil 34 selbsttätig öffnet,
sobald im Kraftstoffbehälter ein Unterdruck wirksam wird. Dabei verbinden sie jeweils
den Innenraum 30 des Ausgleichsbehälters 24 mit dem Gehäuseinnenraum 28 und schaffen
somit eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffbehälterinnenraum und der Ausgleichsleitung
16.
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Wie Figur 3 zeigt, ist das Gehäuse 20 der als Ganzes mit 21 bezeichneten
Ventilvorrichtung länglich und in Draufsicht rhombisch ausgebildet, wobei es sich
mit seiner Längsachse in Längsrichtung des Ausgleichsbehälters 14 erstreckt.
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Die beiden Ventile 32 und 34 sind an jeweils einem Wandteil von einander
in Richtung der Stirnenden des Ausgleichsbehälters konvergierend zugeordneten Paaren
von Wandteilen 38 und 40 bzw. 42 und 44 angeordnet. Beide Ventile sind konstruktiv
gleich ausgelegt. Sie weisen einen in einer Öffnung eines der Wandteile 40 bzw.
42 axial verstellbar geführten Schaft 46 auf, der an seinem einen Ende einen pilzartig
gewölbten Dichtungsteller 48 trägt.
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Innerhalb des vom Dichtungsteller 48 abgedeckten Bereiches ist der
betreffende Wandteil 40 bzw. 42 mit wenigstens einem, vorzugsweise mit mehreren
Durchbrüchen 50 in Form von Bohrungen ausgestattet. Auf dem Schaft 46 ist eine Druckfeder
52 angeordnet, die sich einmal an einem an den Schaft angeformten Bund 54 und zum
anderen an dem betreffenden Wandteil 40 bzw. 42 abstützt. Dadurch ist die Druckfeder
52 bestrebt, den Dichtungsteller 48 ständig mit dem betreffenden Wandteil bzw. in
Schließstellung zu halten.
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Zum Ausgleich von Überdrücken ist der Dichtungsteller 48 des Ventiles
42 im Gehäuseinnenraum 28 angeordnet, während der Dichtungsteller 48 des Ventiles
34 zum Ausgleichen von Unterdrücken an der Gehäuseaußenseite vorgesehen ist.
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Diese Ventilanordnung zeichnet sich in konstruktiver Hinsicht durch
besondere Einfachheit aus.
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Das Gehäuse 20 bildet eine allseitige Abschirmung des in den Ausgleichsbehälter
14 hineinragenden Endstückes 16' der Ausgleichsleitung 16 und verhindert somit,
daß insbesondere am oberen Wandteil 56 des Ausgleichsbehälters 14 niederschlagendes
Kondensat beim Ausgleich von Überdrücken in das offene Stirnende der Ausgleichsleitung
16 hineingezogen und damit zur Ventilvorrichtung dieser Leitung gelangen kann.
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Die Anordnung des offenen Stirnendes der Ausgleichsleitung 16 nahe
an der oberen Gehäusewand 26 stellt außerdem sicher, daß auch kein Kraftstoff in
die Ausgleichs-
leitung einfließen kann, sofern einmal kleine Mengen
hiervon, bedingt durch Schwallbewegungen des Kraftstoffes oder durch Kurvenfahrt
in den Ausgleichsbehälter 14 eindringen und teilweise über ein sich öffnendes Ventil
32 und 34 in das Gehäuse 20 gelangen sollten.
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Es ist klar, daß die Ausgleichsleitung 16 auch durch den oberen Wandteil
56 des Ausgleichsbehälters 14 in diesen und von dort in das Gehäuse 20 der Ventilvorrichtung
21 eingeführt sein kann. Die in Figur 1 gezeigte Anordnung der Ausgleichsleitung
eignet sich besonders vorteilhaft dann, wenn die Platzverhältnisse oberhalb des
Kraftstoffbehälters 10 oder konstruktive Gegebenenheiten an diesem selbst so sind,
daß sich die Ausgleichsleitung 16 nicht ohne weiteres aus dem oberen Wandteil des
Kraftstoffbehälters herausführen läßt, wobei diese dann an der Außenseite des Kraftstoffbehälters
nach unten geführt werden muß.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nunmehr
die mit der Ausgleichsleitung 16 in Verbindung stehende Ventilvorrichtung von einer
außerhalb des Kraftstoffbehälters 10 liegenden Stelle in den Kraftstoffbehälter
10 bzw. den Ausgleichsbehälter 14 hineinverlegt und damit in einem Bereich angeordnet
ist, in welchem ein Einfrieren der Ventile 32 und 34 auch dann unmöglich ist, wenn
diese mit Kondenswasser in Berührung kommen sollten.