DE3521615A1

DE3521615A1 - Vorrichtung fuer kraftstofftanks von fahrzeugen

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Publication number: DE3521615A1
Application number: DE19853521615
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dr. 7140 Ludwigsburg Schiemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1986-01-02
Also published as: GB2160833A; GB2160833B; US4552175A; FR2566340B1; GB8515486D0; CA1228036A; FR2566340A1

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen-Auf dem Goldberg-Weimarer Str. 32/34 -Telefon 07031/86501

Telex 7265509 rose d

Dr. Wolfram Schiemann, 7140 Ludwigsburg, Eugen-Nägele-Straße 17

VORRICHTUNG FÜR KRAFTSTOFFTANKS VON FAHRZEUGEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Viele Personenkraftwagen nehmen Reservekanister mit, um nicht auf der Strecke liegenzubleiben. Nachts haben in weiten Flächengebieten alle Tankstellen geschlossen. Auf den Autobahnen macht man sich strafbar, wenn man wegen Kraftstoff mangels liegenbleibt. Manche Personen nehmen einen Kanister nur aus Sicherheitsgründen mit. Diese Kanister gibt es mit einem Rauminhalt von 5 und 10 Litern. 5 Liter reichen je nach Fahrweise für Strecken zwischen 50 und 100 km. Diese Methode hat folgenden Nachteil:

1. Die Kanister müssen so gestaltet sein, daß sie strenge Prüfungen aushalten. Dies kostet Geld.

2. In der Formgebung ist man auf Rechtflachformen mit abgerundeten Kanten beschränkt.

3. Nicht ganz gefüllte Kanister blähen sich bei heißen Temperaturen auf. Zwar halten sie dies aus. Beim Verkehrsteilnehmer macht jedoch ein ballonartig aufgetriebener Kunststoffkanister keinen guten Eindruck.

4. Wenn man einen so aufgetriebenen Kanister öffnet, dann gibt es ein unangenehm zischendes, erschreckendes Geräusch.

5. Hält man den Kanister dabei nicht so, daß der Ausguß die oberste

Stelle ist, dann wird beim Ablassen des Unterdrucks Kraftstoff mitgerissen.

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6. Um sich die Kosten für einen Reservekanister zu sparen, fahren viele Leute mit völlig ungeeigneten Waschmittelbehältern oder dergleichen anstelle von Kanistern.

7. Auch solche Kanister, die die Zulassungsprüfung bestanden haben,

lassen im Laufe der Zeit Kohlenwasserstoffe durch die Wand treten. Wenn man einen Reservekanister nicht ab und zu nachprüft, hat er nach einiger Zeit nicht mehr seinen vollen Inhalt.

8. Ein Reservekanister müste an sich angebunden werden, weil er sonst manchmal von einer Ecke in die andere Ecke des Kofferraums fliegt.

9. Gerade wenn man ihn im Urlaub benötigt, befindet sich der Reservekanister zu unterst unter dem Gepäck.

10. Bei Familien mit mehreren Personenkraftwagen kann es geschehen, daß der Reservekanister vergessen wird.

11. Da der Reservekanister lose ist, kann er auch gestohlen werden.

12. Reservekanister mit 10 Liter Inhalt wären an sich besser als solche mit 5 Liter Inhalt. Von schwachen und/oder ungeschickten Personen sind diese jedoch schlechter zu halten. Man verzichtet deshalb häufig auf die 10 L-Kanister, obwohl sie wegen des Hoch-Drei-Gesetzes (³-Gesetzes) bei weitem nicht doppelt so groß sind wie die SL-Kanister.

13. Der Deckel vom Einfüllstutzen und vom Kanister muß abgeschraubt werden. In der Aufregung vergißt man einen häufig wieder aufzuschrauben.

14. Zu jedem Reservekanister gehört eine Ausgußtülle, weil der Einfüllstutzen stets so verbergen ist, daß man nicht direkt aus dem Kanister einfüllen kann. Häufig sind jedoch diese Ausgußtüllen verloren gegangen.

15. Es erfordert einigermaßen Kenntnisse und Geschick, die Ausgußtülle auf den Reservekanister aufzuschrauben, und dieses Geschick haben manche Personen nicht.

1ö. Häufig wird die meist gute Kleidung verschmutzt, wenn man den

Reservekanister entleert.

17. Hat man den Reservekanister entleert und denkt beim nächsten Tanken nicht daran, ihn wieder zu füllen, gibt man sich der trügerischen Hoffnung hin, man habe Kraftstoff in der Reserve.

18. Die Einfüllstutzen sind entweder glattwandig. Dann läuft zwar aller Kraftstoff aus ihnen heraus und sie stinken nach Gebrauch nur mäßig. Dann aber wirkt die Ausgußtülle sehr häufig als Hebel und die Gewindepartie wird sehr stark überlastet. Oder aber sind die Ausgußtüllen ziehharmonikaartig. Dann wird zwar das Gewinde nicht überlastet. Es läuft dann aber nicht aller Kraftstoff aus der Tülle heraus und nach dem Gebrauch verbreitetet sich im Kofferraum Kraftstoffgestank.

19. Wegen der rechtflachförmigen Gestalt der Reservekanister gelingt es nie, diese in weniger brauchbaren Hohlräumen im Kofferraumbereich zu stauen.

Da die Kanister nach DIN 16904 hergestellt sein müssen, sind Zwischengrößen wie z. B. 4 1/2 Liter oder 7,8 Liter nicht möglich. Vielmehr muß man entweder 5 Liter- oder 10 Liter-Kanister herstellen.

Zur Lösung dieser Probleme wurde die im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebene Ausbildung vorgeschlagen ( DE- 32 25 351 A 1). Man schafft damit einen in das Fahrzeug fest eingebauten Reservebehälter, der über den normalen Einfüllstutzen des Fahrzeugs zwangsweise bei jedem Tankvorgang auf sein volles Reservevolumen aufgefüllt wird. In der Formgebung kann man sich an die Einbauverhältnisse des Fahrzeugs anpassen und die Probleme von separaten Kanistern werden eliminiert.

Die bekannte Vorrichtung entspricht jedoch nicht in jeder Hinsicht bestimmten strengen Sicherheitsvorschriften einzelner Staaten, wie z. B. der USA.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie auch den strengen Sicherheitsvorschriften zu entsprechen vermag, dabei sollen der Aufwand und die Kosten so gering als möglich gehalten werden und der Einbau in ein Fahrzeug soll möglichst einfach sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß nun ein Auslgeichsvolumen sichergestellt ist, so daß auch bei einem voll gefüllten Kraftstofftank eine nachträgliche starke Aufwärmung nicht dazu führt, daß Kraftstoff ins Freie austritt. Weiterhin ist die Vorrichtung zugleich so abgesichert, um auch im Falle eines Überschlages des Fahrzeugs keinen Kraftstoff austreten zu lassen.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, daß die am Anfang einfließende Kraftstoff menge vollständig dazu benutzt wird, zunächst einmal den Reservebeh'älter aufzufüllen und dann erst in den Kraftstofftank zu fließen. Würde ein Teil dieser Erstmenge vom Stutzen weggefangen, dann könnte es bei kleinen getankten Mengen vorkommen, daß der Reservebehälter nicht vollständig gefüllt wird.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 3 wird erreicht, daß sich im Einfüllstutzen bei gefülltem Kraftstofftank ein größerer Flüssigkeitsrückstau bildet, auf den

eine automatische Zapfpistole ansprechen kann.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 4 wird sichergestellt, daß das vollständige Reservevolumen ausgenutzt wird.

Eine Ausbildung gemäß dem Anspruch 5 bietet die Möglichkeit, den Ausgleichsbehälter vom Reservebehälter getrennt unterzubringen, wodurch sich die räumlichen Einbauverhältnisse eines Fahrzeugs besser nutzen lassen. Aber auch wenn die beiden Behälter unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, liegt der Vorteil dieser Maßnahme darin, daß der Ausgleichsbehälter anders als der Reservebehälter aus einem anderen Werkstoff und/oder mit geringerer Wandstärke ausgeführt werden kann, weil er einer geringeren Belastung ausgesetzt ist als der mit dem Kraftstoff gefüllte Reservebehälter.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 erhält man den Vorteil, daß die beiden Behälter jeweils unabhängig voneinander an den Kraftstofftank angeschlossen sind, wodurch sich die Leitungsführung vereinfacht und vor allem die Bauhöhe vermindert wird.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 8 kann in vorteilhafter Weise ein normaler Kraftstofftank Verwendung finden, der also lediglich einen Einlaß und einen Entlüftungsanschluß aufweist.

Eine weitere bauliche Vereinfachung ergibt sich gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10. In den Ansprüchen 13 bis 15 sind Maßnahmen beschrieben, die dazu dienen, ein Überlaufen des Inhalts aus dem Kraftstofftank in den Reserve-

behälter bzw. den Ausgleichsbehälter dann zu verhindern, wenn sich das Fahrzeug überschlagen sollte. Speziell dann, wenn der Ausgleichsbehälter seiner normalen Funktion entsprechend schwächer dimensioniert ist, bewahrt ihn ein derartiges Rückschlagventil vor Schaden. Weiterhin dient ein derartiges Rückschlagventil als Sicherheitssperre, welches ein vollständiges Auslaufen des Kraftstofftanks verhindert, für den Fall, daß einer der Behälter zerstört werden sollte.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren, vorstehend nicht näher angesprochenen Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 2 eine nicht maßstabsgetreue Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Figur 1 ist ein Kraftstofftank 11 besonderer Bauart dargestellt, der an seiner Oberseite einen Einlaß 12 und einen weiteren Anschluß 13, sowie einen kleinen Anschluß 14 und einen ersten Entluftungsanschluß 16 aufweist. Oberhalb des Kraftstofftanks 11 befindet sich ein Reservebehälter 17, der an seiner Oberseite einen Einfüllstutzen 18 mit einer Verschlußvorrichtung 19, beispielsweise in Form einer Schraubkappe aufweist. Der Einfüllstutzen 18 ist als Rohr ausgebildet,

dessen untere Öffnung 21 tiefer liegt als der obere Rand 22 eines Stutzens 23, der durch die Bodenwand 24 hindurch von unten in den Reservebehälter 17 ragt. Die Höhe des Stutzens 23 innerhalb des Reserbehälters 17 bestimmt das Reservevolumen.Das untere Ende des Stutzens 23 ist in nicht näher dargestellter Weise mit dem Ei.nlaß 12 verbunden. In den Leitungsweg zwischen dem Einlaß 12 und den oberen Rand 22 ist ein Rückschlagventil 26 eingebaut. Dieses Rückschlagventil ist so ausgebildet, daß es ein Ausströmen aus dem Kraftstofftank 11 sperrt, sobald die Ausströmgeschwindigkeit einen relativ niedrigen Wert überschreitet.

Es ist eine Umgehungsleitung 27 vorgesehen, deren oberes Ende 28 in einen Wandbereich des Reservebehälters 17 mündet, der vorzugsweise der tiefsten Stelle entspricht. Das untere Ende 29 der Umgehungsleitung 27 ist mit dem kleinen Anschluß 14 des Kraftstofftanks 11 verbunden. In der Umgehungsleitung 27 ist ein Ventil 31 angeordnet, das selbsttätig in eine Sperrstellung gelangt und entweder unmittelbar durch Handbetätigung oder mittelbar durch Fernbetätigung kurzzeitig in eine Durchlaßstellung gebracht werden kann.

Neben dem Reservebehälter 17 ist weiterhin ein Ausgleichsbehälter 32 angeordnet, von dessen unterstem Niveau, welches der Bodenwand 33 entspricht, eine Leitung 34 zum Anschluß 13 des Kraftstofftanks 11 führt. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist diese Leitung 34 sehr kurz und gerade so lang, daß darin ein Rückschlagventil 36 Platz findet. Von oben her ragt durch die Deckwand 37 ein Rohrstück 38 in das Innere des Ausgleichsbehälters 32. Das nach außen ragende Ende dieses Rohrstücks 38 stellt einen zweiten Entlüftungsanschluß 39 dar.

In der Umgebung des Einfüllstutzens 18 sind auf dem Reservebehälter 17 zwei Ventile 41 und 42 in nicht besonders dargestellter Weise befestigt.

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Jedes dieser Ventile 41 und 42 verfügt über einen Stellhebel 43 bzw. 44, deren vordere Enden unter den Rand der Verschlußvorrichtung 19 greifen. Wenn somit die Verschlußvorrichtung 19 vom Einfüllstutzen 18 abgenommen oder wieder aufgesetzt wird, so bewirkt dies über die Stellhebel 43 und 44 eine Umschaltung der Ventile 41 und 42. An das Ventil 41 ist über eine entsprechende Schlauchleitung 4ö der erste Entlüftungsanschluß 16 angeschlossen. An das Ventil 42 ist über eine Schlauchleitung 47 der zweite Entlüftungsanschluß 39 angeschlossen. Die Entlüftungsanschlüsse 16 bzw. 39 können nun über die beiden Ventile 41 und 42 wechselweise abgesperrt bzw. mit der umgebenden Atmosphäre verbunden werden.Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei offenem Einfüllstutzen 18 das Ventil 41 geöffnet ist, während bei aufgesetzter Verschlußvorriehtung 19 (wie in Fig. 1 gezeigt) das Ventil 42 geöffnet und das Ventil 41 gesperrt ist.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung kann nun in geeigneter Weise in einem Fahrzeug eingebaut werden. Sie kann als kompakte funktionsfähige Einbaueinheit ausgebildet sein oder aber die einzelnen Behälter können an solchen Stellen der Karosserie untergebracht sein, die für eine optimale Raumausnutzung am geeignetsten sind.

Die Funktionsweise der Vorrichtung soll nun anhand dieses schematischen Aufbaus erläutert werden. Es sei zunächst angenommen, daß die Vorrichtung vollständig entleert ist. Der Tankvorgang beginnt mit dem Abnehmen der Verschlußvorrichtung 19, wodurch das Ventil 41 öffnet und das Ventil 42 schließt. Sodann wird über den Einfüllstutzen 18 Treibstoff eingefüllt. Da die untere Öffnung 21 seitlich versetzt ist gegenüber dem Fangbereich des Stutzens 23, wird zunächst das Reservevolumen aufgefüllt. Sobald der Flüssigkeitsspiegel die untere öffnung des Einfüllstutzens 18 erreicht, kann die restliche Luft im Inneren des Reserve-

behälters 17 nur noch über den Stutzen 23 , durch das Rückschlagventil 26, durch einen Teil des Kraftstofftanks 11 zum ersten Entlüftungsanschluß 16 und durch die Schlauchleitung 46 und das geöffnete Ventil 41 entweichen. Sobald die Flüssigkeit das Niveau des oberen Randes 22 erreicht hat, womit die Füllung des Reservevolumens beendet ist, läuft auch Kraftstoff über den Stutzen 23 und das Rückschlagventil 26 in den Kraftstofftank 11, wobei die verdrängte Luft aus dem Kraftstofftank 11 ebenfalls über das Ventil 41 austreten kann.

Es sei nun angenommen, daß der Kraftstofftank 11 vollständig gefüllt ist, so daß nunmehr die Flüssigkeit sowohl in der Schlauchleitung 46 als auch im Stutzen 23 hochzusteigen beginnt. In der Schlauchleitung 46, die über das Ventil 41 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, ereicht die Flüssigkeit beispielsweise ein Niveau, welches mit der Bezugszahl 48 angedeutet ist. Diese über die Oberkante des Kraftstofftanks 11 hinausreichende Flüssigkeitssäule übt nun einen gewissen Druck aus, der nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße bestrebt ist, auch im Stutzen 23 und im Ausgleichsbehälter 32 ein gleich hohes Flüssigkeits-Niveau einzustellen. Nun ist aber das Ventil 42 geschlossen, so daß die Luft im Inneren des Ausgleichsbehälters 32 nicht entweichen kann. Aus diesem Grund kann der Flüssigkeitsspiegel im Ausgleichsbehälter 32 nur so weit ansteigen, als dies zufolge der Kompression der eingeschlossenen Luft möglich ist. Das Niveau der Flüssigkeit im Ausgleichsbehälter in diesem Zustand ist beispielsweise mit der Bezugszahl 49 angedeutet. Aber auch im Stutzen 23 kann die Flüssigkeit nur bis zu dem mit der Bezugszah! 51 angedeuteten Niveau hochsteigen, weil sich in dem darüber liegenden Teil des Stutzens 23 eine abgeschlossene Luftblase innerhalb des Reservebehälters 17 befindet. Diese Luftblase ist abgeschlossen, weil die untere Öffnung 21 des Einfüllstutzens 18 in die Flüssigkeit eintaucht. Es wird also auch hier die eingeschlossene Luft bis

zu einem gewissen Grad komprimiert, und dieser Überdruck im Inneren des Reservebehälters 17 hat weiterhin zur Folge, daß auch der Flüssigkeitsspiegel im Einfüllstutzen 18 über das durch den oberen Rand 22 gegebene Niveau ansteigt. Das obere Niveau im Einfüllstutzen 18 ist beispielsweise mit der Bezugszahl 52 angedeutet. Dieses ansteigende Niveau 52 signalisiert nun deutlich den Füllzustand der gesamten Vorrichtung und der damit verbundene Rückstau vermag beispielsweise eine automatische Zapfpistole abzustellen, wodurch der Tankvorgang beendet wird. Mit dem Aufsetzen der Verschlußvorrichtung 19 werden die Ventile 41 und 42 umgeschaltet, so daß nunmehr die gesamte Vorrichtung mit Ausnahme des zweiten Entlüftungsanschlusses 39 vollständig abgeschlossen ist.

In diesem Zustand ist das Innere des Ausgleichsbehälters 32 über das Ventil 42 mit der umgebenden Atmosphäre verbunden, so daß im Inneren nunmehr kein Überdruck vorhanden ist. Demzufolge wird das Niveau 49 etwas ansteigen. Wenn weiterhin der Kraftstoff aufgrund stärkerer Erwärmung sich ausdehnt, so kann das größere Flüssig keitsvolumen ohne weiteres im Ausgleichsbehälter 32 aufgefangen werden, der ein Volumen von wenigstens 10 % des Tankvolumens aufweist. Wenn bei einer derartigen Ausdehnung des Kraftstoffs dieser in den Ausgleichsbehälter strömt, so liegt hierbei im Bereich des Rückschlagventils 36 eine so geringe Ausströmgeschwindigkeit vor, daß dieses davon nicht beeinflußt wird und in seiner Offenlage stehenbleibt.

Strengere Sicherheitsbestimmungen, vor allem in den USA, schreiben nun vor, daß auch im Falle eines Überschlages kein Kraftstoff austreten darf. Dies ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform gewährleistet. Am deutlichsten wird dies erkennbar, wenn man die Zeichnung um 90° dreht. In dieser Position befindet sich der Kraftstofftank 11 über dem Reservebehälter 17 und

über dem Ausgleichsbehälter 32. Der Reservebehälter 17 ist durch die Verschlußvorrichtung 19 vollständig abgeschlossen, so daß hier kein Treibstoff austreten kann. Da das Ventil 41 geschlossen ist, kann auch vom ersten Entlüftungsanschluß 16 her kein Treibstoff austreten. Die einzige Verbindung nach außen ist über den zweiten Entlüftungsanschluß 39 gegeben. Hier tritt nun die Wirkung des Rückschlagventils 36 zutage, da es verhindert, daß Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 11 in diesem Fall in den Ausgleichsbehälter 32 ausströmt, weil diese Strömung erheblich rascher erfolgt als die normale temperaturbedingte Ausgleichsströmung. Wenn jedoch im Ausgleichsbehälter 32 noch eine gewisse Restmenge an Kraftstoff vorhanden ist, so sammelt sich diese Flüssigkeit in der Überkopflage der Vorrichtung im Bereich der Deckwand 37 und kann nicht über die darüber hinausragende Öffnung des Rohrstücks 38 nach außen gelangen.

Diese vorstehende Testbedingung geht nun davon aus, daß sich das Fahrzeug zwar überschlägt, aber keine wesentlichen Beschädigungen erleidet. In der Praxis ist jedoch damit zu rechnen, daß bei einem derartigen Unfaligeschehen Bestandteile des Fahrzeugs beschädigt werden. Um für den Fall einer Beschädigung des Reservebehälters 17 oder des Ausgleichsbehälters 32 das Auslaufen einer größeren Menge von Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 11 zu verhindern, sind die beiden Rückschlagventile 26 und 36 unmittelbar im Bereich des Einlasses bzw. des weiteren Anschlusses 13 angeordnet. Man kann nun auch in gleicher Weise auch den ersten Entlüftungsanschluß 16 mit einem ähnlichen Rückschlagventil absichern. .

Im Normalbetrieb verhält sich die Vorrichtung wie jeder gewöhnliche Kraftstofftank, jedoch mit der Möglichkeit, daß man durch Betätigung des Ventils 31 in völlig unproblematischer Weise den Kraftstoff aus dem Reservebehälter in den Kraftstofftank 11 überleiten kann. Die vorgestellte Bauart gewährleistet

dann, daß beim anschließenden Tanken zwangsläufig zuerst das Reservevolumen aufgefüllt wird.

Der Reservebehälter 17 ist also ständig etwa bis zum Niveau des oberen Randes

22 gefüllt und sollte daher auch entsprechend robust ausgebildet sein . Da der Ausgleichsbehälter 32 überwiegend nicht gefüllt ist, kann man ihn auch weniger stabil als den Reservebehälter 17 ausbilden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. So ist auch hier ein Reservebehälter 17 mit dem Einfüllstutzen 18 und der Verschlußvorrichtung 19 sowie dem Stutzen

23 vorhanden. Gleichfalls vorhanden ist die Umgehungsleitung 27, mit ihrem oberen Ende 28 und dem unteren Ende 29 sowie dem Ventil 31. Der Aufbau dieses Ventils 31 ist hier in schematischer Form angedeutet. Es ist ferner ein Ausgleichsbehälter 32 mit der von seiner Bodenwand 33 ausgehenden Leitung 34 vorhanden. Der Stutzen 23 weist nun einen nach unten abstehenden Teil 53 auf, in den sowohl das untere Ende 29 der Umgehungsleitung 27 als auch die Leitung 34 einmünden. Im Ausführungsbeispiel ist die Leitung 34 mit einem Anschlußstück 54 versehen, in das von unten her der Einlaß 56 des Kraftstofftanks 57 eingesteckt wird. Das untere Ende des Teils 53 wird von oben her in das Anschiußstück 54 eingesteckt. Somit kommunizieren sowohl die Leitung 34, der Stutzen 23 und die Umgehungsleitung 27 über dieses Anschlußstück 54 mit dem Kraftstofftank 57. Als Sicherheitsfaktor gegen ein Auslaufen von Kraftstoff im Falle einer Beschädigung des Reservebehälters 17 oder des Ausgleichsbehälters 32 kann in das Anschlußstück 54 ein Rückschlagventil 58 eingebaut werden, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.

Der Kraftstofftank 57 weist nur noch einen ersten Entlüftungsanschluß 59 auf,

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der über eine Schlauchleitung 61 zu einem Wechselventil 62 führt. Der Ausgleichsbehälter 32 weist einen zweiten Entlüftungsanschluß 63 auf, der über eine Schlauchleitung 64 zu einem weiteren Anschluß des Wechselventils 62 führt. Die beiden Anschlüsse des Wechselventils 62 werden durch einen Kolben 66 abwechselnd geschlossen bzw. mit gegenüberliegenden Öffnungen mit der umgebenden Atmosphäre verbunden. Der Kolben 66 wird durch einen schematisch angedeuteten Stellhebel 67 bewegt, der seinerseits durch die Verschlußvorrichtung 19 betätigt wird.

Um im Falle des Überschlags ein Austreten von Kraftstoff aus dem Ausgleichsbehälter 32 über den zweiten Entlüftungsanschluß 63 , die Schlauchleitung 64 und den geöffenten Ventilkanal zu verhindern, ist bei diesem Ausführungsbeispiel in diesen Leitungsweg ein Rückschlagventil 68 eingebaut,und zwar zweckmäßigerweise unmittelbar am Anschluß des Ausgleichsbehälters 32. Man kann natürlich ein derartiges Rückschlagventil auch im Beispiel der Fig. 1 vorsehen, wobei man dann auf das Rohrstück 38 verzichten kann.Das Rückschlagventil 68 ist zwar etwas aufwendiger als ein einfaches Rohrstück gemäß Figur 1, doch bietet es den Vorteil, daß hier im Falle eines Überschlags eine größere Auslaufsicherheit gewährleistet ist.

Die Funktion der in Fig. 2 angedeuteten Vorrichtung ist prinzipiell dieselbe, wie sie anhand der Fig. 1 erläutert wurde.

Der Vorteil dieser Variante besteht darin, daß der Reservebehälter 17 und der Ausgleichsbehälter 32 mit der Umgehungsleitung 27 und der Leitung 34 sowie dem Teil 53 und dem Anschlußstück 54 eine einbaufertige Einheit bilden, die

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lediglich an den einzigen Einlaß 56 eines konventionellen Kraftstofftanks 57 angeschlossen werden muß. Der ohnehin vorhandene erste Entlüftungsanschluß 59 wird lediglich nur an. das Wechselventil 62 angeschlossen. Der Einlaß 56 entspricht in seiner Funktion dem Einlaß 12 und zugleich dem Anschluß 13 aus Fig. 1.

Der Reservebehälter 17 und der Ausgleichsbehälter 32 können vorzugsweise in der beispielsweise im US-Patent 3 724 987 beschriebenen Art hergestellt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind Teile, die mit den in Fig. 2 beschriebenen übereinstimmen, auch mit gleichen Bezugszahlen versehen. So kann hier beispielsweise derselbe Kraftstofftank 57 mit nur einem Einlaß 56 und dem ersten Entlüftungsanschluß 59 vorgesehen werden. Auch das VVechselventil 62 mit dem Kolben 68, dem Stellhebel 67 und den Schlauchleitungen 61 und 64 entspricht der vorher beschriebenen Ausführung. Gleichermaßen ist auch das Rückschlagventil 68 , die Verschlußvorrichtung 19 und der Einfüllstutzen 18, sowie die Umgehungsleitung 27 mit dem Ventil 31 in analoger Form vorhanden. Der Unterschied besteht nun darin, daß hier ein einziger Behälter 69 vorgesehen ist, an dessen Oberseite sowohl der zweite Entlüftungsanschluß als auch der Einfüllstutzen 18 angebracht sind. Durch die Bodenwand 71 ragt von unten her der Stutzen 23 in den Behälter, wobei sein oberer Rand 22 im Vergleich zur Fig. 2 wesentlich tiefer liegt, so daß das Volumen des Behälters aufgeteilt wird in ein ausreichend großes Ausgleichsvolumen 72 oberhalb dieses Niveaus und ein Reservevolumen 73 unterhalb dieses Niveaus. Funktionell entspricht das Ausgleichsvolumen 72 dem Ausgleichsbehälter 32 und das Reservevolumen 73 entspricht dem Reservebehälter 17. Man könnte also das Reservevolumen 73 durchaus auch als Reservebehälter ansprechen.

Das untere Ende 29 der Umgehungsleitung 27 ist auch in diesem Fall mit dem Teil 53 des Stutzens 23 verbunden, so daß zur Verbindung mit dem Kraftstofftank 57 ein einziger Einlaß 56 ausreicht. Der Stutzen 23 übernimmt zugleich auch die Funktion der Leitung 34 gemäß Fig. 2, da er das Ausgleichsvolumen 72 ebenfalls mit dem Kraftstofftank 57 verbindet .

Damit bei dieser Ausführungsform das Ausgleichsvolumen 72 beim Tankvorgang nicht überflutet wird, muß in diesem Fall der Einfüllstutzen 18 unbedingt unter das Niveau des oberen Randes 22 reichen. Damit wird sichergestellt, daß auch bei abgenommener Verschlußvorrichtung 19 die Luft im Ausgleichsvolumen 72 gefangen bleibt. Denn in diesem Zustand ist ja der zweite Entlüftungsanschluß 63 durch das Wechselventil 62 gesperrt.

Die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist wie folgt. Ausgehend vom völlig entleerten Zustand wird zunächst die Verschlußvorrichtung geöffnet, wodurch über den Stellhebel 67 das Wechselventil 62 umgeschaltet wird. In dieser Position, die nicht der gezeichneten Stellung entspricht, ist dann der erste Entlüftungsanschluß 59 mit der Atmosphäre verbunden. Beim Einfüllen von Kraftstoff wird zunächst das Reservevolumen 73 aufgefüllt, wobei die verdrängte Luft aus dem Behälter 69 zunächst noch über den Einfüllstutzen 18 entweichen kann. Sobald der Einfüllstutzen 18 in die Flüssigkeit eintaucht, muß die verdrängte Luft aus dem Behälter 69 über den Stutzen 23 , den Kraftstofftank 57 und den ersten Entlüftungsanschluß 59 entweichen. Sobald das Flüssigkeitsniveau im Behälter 69 den oberen Rand 22 erreicht hat, beginnt die Füllung des Kraftstofftanks 57.

Sobald der Kraftstofftank 57 soweit gefüllt ist, daß die Flüssigkeit beginnt, im

Einlaß 56 hochzusteigen, setzt derselbe Mechanismus ein, der anhand der Fig. ausführlicher erläutert wurde.Da also nunmehr die im Ausgleichsvolumen 72 eingeschlossene Luft nicht mehr entwichen kann, bewirkt eine weitere Zufuhr von Flüssigkeit ein Ansteigen der Flüssigkeitssäule im Stutzen 23, wobei diese Flüssigkeit einen Teil der Luft im Stutzen 23 verdrängt. Dies hat zur Folge, daß dem entsprechend die Luft im Ausgleichsvolumen 72 komprimiert wird. Dieser erhöhte Luftdruck im Ausgleichsvolumen 72 bewirkt nun auch ein Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels im Einfüllstutzen 18 bzw. eine Vergrößerung des Rück- £ staus im Einfüllstutzen 18, der vom Sensor einer automatischen Zapfpistole erfaßt wird und den Tankvorgang unterbricht.

Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 ist es nicht unbedingt notwendig, daß der Einfüllstutzen 18 bis unter das Niveau des oberen Randes 22 reicht, wenn zur Feststellung des Füllgrades des Kraftstofftanks andere Anzeigebzw. Schaltmaßnahmen vorgesehen werden, die nicht darauf angewiesen sind, daß der ansteigende Flüssigkeitsspiegel im Einfüllstutzen 18 ausgewertet wird. Im Beispiel der Fig. 3 ist es jedoch unerläßlich, daß der Einfüllstutzen 18 bis unter den oberen Rand 22 reicht, weil nur dadurch sichergestellt werden kann, daß das Ausgleichsvolumen 72 erhalten bleibt.

Der Vorteil der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform liegt in der einfacheren konstruktiven Ausbildung sowie der kompakteren Bauart. Jedoch ist es hier zwingend notwendig, daß das Reservevolumen 73 und das Ausgleichsvolumen 72 übereinander Platz finden. Dem gegenüber besteht diese Bedingung bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 nicht. Dort ist es lediglich notwendig, die Behälter irgendwie oberhalb des Kraftstofftanks zu verstauen und der Reservebehälter kann durchaus auch auf einem anderen Höhen-Niveau untergebracht werden als der Ausgleichsbehälter.

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Claims

PATENTANWALT Dl PL.-I NG. ULRICH KINKELIN Sindelfingen-Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34-Telefon 07031/86501

O Π J -t ο λ r Telex 72&5509 rose d

16. Mai 1934 52 026

Patentanspr Qch e:

Λ.) Vorrichtung für Kraftstofftanks von Fahrzeugen,

mit einem Einfüllstutzen,

mit einem ersten Entlüftungsanschluß am Kraftstofftank und mit einer vom Einfüllstutzen zum Kraftstofftank führenden Leitungsvorrichtung, welche folgende Merkmale aufweist:

a) Im Zuge der Leitungsvorrichtung liegt ein Reservebehälter, der in das -/''

' \ Fahrzeug fest eingebaut ist und der mit dem Einfüllstutzen kommuniziert; *

b) In den Reservebehälter ragt ein Stutzen, dessen Rand nach oben offen ist, wobei die Höhe des oberen Rands innerhalb des Reservebehälters das Reservevolumen bestimmt und welcher Stutzen in einer Durchführung eine Wand des Reservebehälters durchquert und dessen anderes Ende mit dem Einlaß des Kraftstofftanks verbunden ist ;

c) Es ist eine Umgehungsleitung vorgesehen, wobei das obere Ende

der Umgehungsleitung in einen unterhalb des oberen Rands des Stutzens liegenden Wandbereich des Reservebehälters mündet, und das untere Ende der Umgehungsleitung in den Kraftstofftank mündet;

d) In der Umgehungsleitung ist ein Ventil vorgesehen, das eine Durchlaßstellung aufweist und eine Rückstellvorrichtung zur selbstätigen Rückstellung in die Sperrstellung aufweist ;

die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

e) Ein Ausgleichsbehälter (32, 72) mit einem Volumen von wenigstens 10 % des Tankvolumens ist vorgesehen, von dessen unterstem Niveau eine Leitung (34, 23) zu einem Anschluß (13, 56) des Kraftstofftanks (11, 57) führt, der unterhalb des vorgenannten Niveaus und oberhalb des maximalen Füllniveaus des Kraftstofftanks liegt;

f) Ein zweiter Entlüftungsanschluß (39. 63) ist am Ausgleichsbehälter (32, 72) oberhalb des vorgenannten untersten Niveaus vorgesehen;

g) Der erste und zweite Entlüftungsanschluß (16, 59, 39, 63) sind über ^r eine Ventilanordnung (41, 42, S2) wechselweise absperrbar bzw. mit

der umgebenden Atmosphäre verbindbar;

h) Die Ventilanordnung (41, 42, 62) ist durch die Verschlußvorrichtung (19) für den Einfüllstutzen (18) betätigbar, derart, daß bei offenem

. Einfüllstutzen der erste Entlüftungsanschluß (16, 59) geöffnet und der

* zweite Entlüftungsanschluß (39, 63) gesperrt ist;

i) In den Leitungsweg vom Anschluß (13, 56) des Kraftstofftanks (11, 57) durch den Ausgleichsbehälter (32, 72) bis in den zweiten Entlüftungsanschluß (39, 63) ist ein Rückschlagventil (36, 68) eingebaut, welches bei größerer Ausströmgeschwindigkeit sperrt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (18) mit einer Stelle des Reservebehälters (17, 73) kommuniziert, die nicht im Fangbereich des Stutzens (23) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfüllstutzen (18) als Rohr ausgebildet ist, dessen untere Öffnung unterhalb des Niveaus des oberen Randes (22) des Stutzens (23) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (28) der Umgehungsleitung (27) an der tiefsten Stelle des Reservebehälters (17, 73) mündet.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter (17) und der Ausgleichsbehälter (32) jeweils für sich geschlossene Behälter sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter (17) und der Ausgleichsbehälter (32) nebeneinanderstehend oberhalb des Kraftstofftanks (11) angeordnet sind, wobei der Stutzen (23) mit dem Einlaß (12) und die Leitung (34) des Ausgleichsbehälters (32) mit einem weiteren Anschluß (13) an der Oberseite des Kraftstofftanks (11) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstofftank (11) mit dem aufgesetzten Reservebehälter (17) -und Ausgleichsbehälter (32)_; sowie mit Einfüllstutzen (18) , Verschlußvorrichtung (19), erstem und zweitem Entlüftungsanschluß (16, 39) und Ventilanordnung (41, 42) eine einbaufertige Einheit bildet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter (17) und der Ausgleichsbehälter (32) nebeneinanderstehend miteinander verbunden sind, daß das untere Ende (29) der Umgehungsleitung (27) und die Leitung (34) des Ausgleichsbehälters (32) jeweils in den außerhalb des Reservebehälters (17) nach unten abstehenden Teil (53) des Stutzens (23) münden und somit mit dem Einlaß (56) des Kraftstofftanks (57) kommunizieren.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter (17) mit dem Ausgleichsbehälter (32), sowie mit Einfüllstutzen (18), Verschlußvorrichtung (19), zweitem Entlüftungsanschluß (63) und Ventilanordnung (62) eine einbaufertige Einheit bildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb des oberen Randes (22) des Stutzens (23) liegende Volumenteil (72) eines Behälters (69) als Ausgleichsbehälter vorgesehen ist, während der unterhalb des oberen Randes (22) des Stutzens (23) liegende Volumenteil (73) des Behälters (69) als Reservebehälter vorgesehen ist, wobei der Stutzen (23) zugleich die Leitung vom Ausgleichsbehälter zum Kraftstofftank (57) bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (29) der Umgehungsleitung (27) in den außerhalb des Behälters (69) nach unten abstehenden Teil (53) des Stutzens (23) mündet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (69) mit Einfüllstutzen (18) , Verschlußvorrichtung (19), zweitem Entlüftungsanschluß (63) und Ventilanordnung (62) eine einbaufertige Einheit bildet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungsweg vom Einlaß (12, 56) des Kraftstofftanks (11, 57) zum oberen Rand (22) des Stutzens (23) ein Rückschlagventil (26, 58) eingebaut ist, welches bei größerer Ausströmgeschwindigkeit sperrt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 8, 10 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungsweg vom Anschluß (13, 56) des Kraftstofftanks (11, 57) bis zum Ausgleichsbehälter (32) ein Rückschlagventil (36, 58) eingebaut ist, welches bei größerer Ausströmgeschwindigkeit sperrt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 13 und 14, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Rückschlagventil (58) in den Leitungsweg zwischen dem Einlaß (56) des Kraftstofftanks (57) und der Zusammenführung des unteren Endes (29) der Umgehungsleitung (27) mit dem Stutzen (23, 53) eingebaut ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter (17) und der Ausgleichsbehälter (32) aus Kunststoff hergestellt sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung zwei separate Ventile (41, 42) umfaßt, die jeweils über einen Stellhebel (43, 44) durch die Verschlußvorrichtung (19) betätigbar sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung aus einem Kombinations-Wechselventil (62) besteht, an das die beiden Entlüftungsanschlüsse (59, 63) angeschlossen sind.