DE3803670C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für eine aus einem Kraftstoffbehälter wegführende Be- und Ent­ lüftungsleitung einer im oberen Behälterteil ange­ ordneten Be- und Entlüftungseinrichtung, mit den Merk­ malen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Bei in Kraftstoffbehältern installierten Be- und Ent­ lüftungseinrichtungen ist es notwendig, die Betankungs­ höhe auf ein definiertes Maß zu begrenzen, damit in vollbetanktem Zustand die Be- und Entlüftungseinrich­ tung noch oberhalb des maximalen Kraftstoffniveaus ver­ bleibt.

Dies wird mittels einer außerhalb des Kraftstoffbehälters in der Be- und Entlüftungsleitung liegenden Ventilvor­ richtung bewerkstelligt, die erst dann eine Verbindung des Behälterinnern mit der Atmosphäre herstellt, wenn ein sich während des Betankens im Kraftstoffbehälter sukzessive aufbauender Überdruck einen Wert erreicht hat, der größer ist als der Druck, der sich durch die statische Höhe der im Einfüllstutzen zum Betätigen der Abschaltautomatik einer Zapfpistole erforderlichen Kraftstoffsäule ergibt. Nur so bleibt das notwendige Luftvolumen im Kraftstoffbehälter zum Beenden des Be­ tankungsvorganges erhalten.

Bei den üblichen Be- und Entlüftungseinrichtungen ist dabei ein Auslaufen von Kraftstoff über deren Be- und Entlüftungs­ leitung ab einer bestimmten Schräglage und insbesondere in Kopflage des Kraftstoffbehälters möglich. Aus diesem Grunde ist die Ventilvorrichtung solcher Be- und Entlüftungsein­ richtungen sowohl mit einem Überdruck- und einem Unter­ druckventil als auch mit einem Sicherheitsventil ausge­ stattet. Letzteres weist ein Masseteil auf, das sich ab einer bestimmten Schräglage der Ventilvorrichtung unter Schwerkrafteinfluß selbsttätig in seine Schließstellung bewegt. Das Ventilglied des Überdruckventils ist dabei in üblicher Weise, wie beispielsweise die Ventilvorrich­ tung gemäß DE-GM 74 19 074 zeigt, gegen eine dessen Schließdruck erzeugende Druckfeder abgestützt.

Gemäß Patentanmeldung, amtliches Aktenzeichen P 37 19 834.3-13, ist jedoch bereits eine Be- und Entlüftungseinrichtung vor­ geschlagen worden, die so konzipiert ist, daß sie bei Schräg- oder Kopflage des Kraftstoffbehälters auch die Funktion eines Sicherheitsventils übernimmt. Demgemäß ist die in deren Be- und Entlüftungsleitung vorzusehende Ventilvor­ richtung lediglich noch mit einem Überdruck- und einem Unterdruckventil auszustatten. Dabei ist der notwendige Überdruckwert sehr klein zu halten (ca. 80 mm WS), was durch Abstützen des Ventilgliedes an einer Druckfeder ggf. nur dann erreicht werden könnte, sofern eine Druck­ feder mit entsprechend geringer Federkonstante und ein großer Querschnitt des Ventilsitzes vorgesehen würde, wozu allerdings eine große Federlänge erforderlich wäre. Hierbei müsste aus Sicherheits- und Funktionsgründen gewährleistet sein, daß im Fahrbetrieb kein oder kein höherer als der für die Niveaubegrenzung beim Betanken notwendige Überdruck entsteht.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Es liegt ihr die Auf­ gabe zugrunde, eine Ventilvorrichtung anzugeben, deren Überdruckventil ohne Druckfeder auskommt und die Steue­ rung eines minimalen Druckwertes bei geringsten Druck­ abweichungen gewährleistet. Dabei soll sie sich durch kleine Abmessungen, einfachen Aufbau und zuverlässige Arbeitsweise ihres Überdruckventils auch bei tiefen Temperaturen auszeichnen.

Ausgehend von einem Überdruckventil einer Ventilvor­ richtung gemäß DE-GM 74 19 074 wird diese Aufgabe er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Das Überdruckventil der erfindungsgemäßen Ventilvor­ richtung arbeitet demgemäß mit Funktionsgrößen, die herstellungsbedingt mit sehr engen Toleranzen auszu­ führen sind. Bei diesen Funktionsgrößen handelt es sich um die druckbeaufschlagte Fläche, deren Größe auch durch die Schräglage des Ventilgliedes in seiner Schließ­ stellung bestimmt wird, sowie durch das Gewicht des Ventilgliedes, wobei sich durch entsprechende Ab­ stimmung der Kenngrößen Fläche und Gewicht jede gewünschte Schließkraft in engen Toleranzen be­ stimmen läßt.

Die Anordnung des Ventilsitzes an einem schräg abfallenden Kanalstirnende stellt dabei sicher, daß sich innerhalb des Kanals kein Kondensat ansammeln kann, das bei tiefen Temperaturen das Ventilglied durch Festfrieren fest­ legen könnte.

Da außer Ventilglied und Kanal weitere Ventilkomponenten nicht benötigt werden, läßt sich das Überdruckventil raum­ sparend und fertigungstechnisch vorteilhaft auslegen und ist insbesondere für Be- und Entlüftungseinrichtungen gemäß Patentanmeldung P 37 19 834.3-13 geeignet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert einen mit einer inneren Be- und Entlüftungseinrichtung ausgestatteten Kraft­ stoffbehälter,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Ventilvorrichtung der Be- und Entlüftungseinrichtung, bei ge­ schlossenem Überdruckventil,

Fig. 3 einen Querschnitt der Ventilvorrichtung entlang der Linie III-III der Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Kunststoffbehälter mit 10 bezeichnet, der über einen Einfüllstutzen 12 zu betanken ist, dessen verschließ­ bares Stutzenende 12 sich beispielsweise oberhalb der oberen Behälterwand 14 befindet.

Der Einfüllstutzen 12 ist derart am Kraftstoffbehälter 10 angeschlossen, daß oberhalb seiner Einmündung ein oberer Behälterinnenraum 16 verbleibt, der eine Be- und Entlüf­ tungseinrichtung 18 aufnimmt, die so ausgebildet ist, das sie ab einer bestimmten Schräg- oder Kopflage ein Aus­ laufen von Kraftstoff über eine von ihr weggeführte und z.B. aus dem Behälterboden 20 austretende Be- und Entlüftungs­ leitung 22 verhindert. In letztere ist auch noch eine Ventilvorrichtung 24 zwischengeschaltet. Dieser fällt die Aufgabe zu, einen sich innerhalb des Kraftstoffbe­ hälters 10 beim Betanken aufbauenden Überdruck auf einem Wert zu halten, der sicherstellt, daß sich das maximale Kraftstoffniveau 26 oberhalb der Einmündung des Einfüllstutzens 12 und unterhalb der Be- und Ent­ lüftungseinrichtung 18 einstellt.

Hierzu ist notwendig, daß die durch die Ventilvorrichtung 24 zu erzeugende Schließkraft geringfügig größer ist als der Überdruck, dessen Maximalwert durch die im Einfüll­ stutzen 12 zum Auslösen der Abschaltautomatik einer Zapf­ pistole notwendige Kraftstoffsäule bestimmt wird. Zugleich ermöglicht sie im Falle eines im Kraftstoff­ behälter entstehenden Unterdruckes einen Druckausgleich.

Diese Ventilvorrichtung 24 weist ein aus einem Gehäuse­ unterteil 28 und einem Gehäuseoberteil 30 gebildetes Gehäuse auf. Das Gehäuseoberteil 30 ist mit einem An­ schlußkanal 32 ausgestattet, der sich innerhalb des Ge­ häuses 28, 30 bis nahe an einen beispielsweise zwischen beiden Gehäuseteilen 28 und 30 eingespannten Gehäuse­ einsatz 34 erstreckt. Das Gehäuseunterteil ist mit einem Be- und Entlüftungskanal 36 ausgestattet, der vorzugsweise mit einem an einer Saugleitung einer Brenn­ kraftmaschine angeschlossenen, nicht gezeigten Aktiv­ kohlefilter verbunden ist.

Vom Gehäuseeinsatz 34 führt ein Verbindungsstutzen 38 in den Gehäuseunterteil 28, der einen Kanal mit einem vertikal verlaufenden Kanalteilstück 40 und einem sich an dieses anschließenden, sich schräg nach unten weg­ erstreckenden Kanalteilstück 42 aufweist. Das das letztere Kanalteilstück 42 enthaltende Teilstück des Verbin­ dungsstutzens 38 ist am freien Stirnende schräg ab­ fallend ausgebildet, wobei dieses Stirnende zugleich einen Ventilsitz 44 für ein Ventilglied 46 eines Über­ druckventils 48 der Ventilvorrichtung 24 bildet.

Das Ventilglied 46 ist durch einen beispielsweise recht­ eckförmigen Masseteil, beispielsweise aus Stahl, gebildet, der mit seiner unteren Flachseite 50 auf dem Ventilsitz 44 aufruht.

Das Ventilglied 46 ist um eine zum Ventilsitz 44 höher liegende und zu diesem seitlich versetzte Achse 52 in seine Offenstellung verschwenkbar. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist es hierzu zwei zueinander parallele Lagerarme 54 und 56 auf, die das vertikal verlaufende Teilstück des Verbindungsstutzens 38 seit­ lich umgreifen und auf jeweils einem Lagerzapfen 58 bzw. 60 gelagert sind. Dabei weisen die Lagerausnehmungen der Lagerarme 54 und 56 einen Innendurchmesser auf, der wesentlich größer ist als der Durchmesser der Lagerzapfen, so daß sie ein selbständiges Ausrichten des Ventil­ gliedes 46 auf dem Ventilsitz 44 aufgrund seines Eigen­ gewichtes nicht behindern.

Die sich nach unten erstreckenden Kanalteilstücke 40, 42 des gasführenden Zwischenkanals sowie die Ausbildung des Ventilsitzes 44 durch entsprechendes Abschrägen des freien Endes des Verbindungsstutzens 38 stellen sicher, daß sich im Kanalteilstück 42 unterhalb des Ventilgliedes 46 kein Kondensat ansammeln und deshalb dasselbe auch nicht am Ventilsitz 44 festfrieren kann.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Verbindungsstutzen 38 am Gehäuse­ einsatz 34 exzentrisch zu dessen Mitte angeformt. Dadurch ist am Gehäuseeinsatz 34 trotz eines verhältnismäßig ge­ ringen Durchmessers desselben noch Platz zur Unterbrin­ gung eines Unterdruckventils 62, das in üblicherweise einen Elastomerpilz 64 aufweist. Wie strichpunktiert angedeutet ist, könnte das Unterdruckventil auch an der Wand des Gehäuseoberteils 30 vorgesehen sein.

Die gehäuseinnere Ausmündung des Anschlußkanals 32 ist dabei gegenüber dem Unterdruckventil 62 durch eine Schirmwand 66 abgeschirmt.

Das Überdruckventil 48 wird durch das Ventilglied 46 aufgrund seines Eigengewichtes verschlossen gehalten.

Durch Variieren der Querschnittsfläche des Zwischenkanals 40, 42 an seiner Ausmündung und des Gewichts des Ventilgliedes 46 lassen sich verschiedene, engtolerierbare und der Notwendigkeit entsprechende Überdruckwerte einstellen, ohne das ganze Ventil ändern zu müssen. Die Gehäuse­ teile 28 und 30 können also gleich bleiben.

Claims (4)

1. Ventilvorrichtung für eine aus einem Kraftstoffbe­ hälter wegführende Be- und Entlüftungsleitung einer im oberen Behälterteil angeordneten Be- und Entlüftungs­ einrichtung, mit einem einen Anschlußkanal und einen Be- und Entlüftungskanal aufweisenden Gehäuse, in welchem zwischen Anschlußkanal und Be- und Entlüftungs­ kanal ein bei Behälterunterdruck öffnendes Unterdruck­ ventil sowie ein bei Behälterüberdruck öffnendes Über­ druckventil angeordnet sind, wobei das Überdruckventil ein unter Schwerkrafteinfluß auf einem Ventilsitz auf­ ruhendes, anhebbar geführtes Ventilglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (44) am schräg abfallenden Stirn­ ende eines zwischen Anschlußkanal (32) und Be- und Entlüftungskanal (36) liegenden Zwischenkanals (40, 42) vorgesehen ist und daß das Ventilglied ein ausschließlich unter Schwerkrafteinfluß auf dem Ventilsitz (44) aufruhender Masseteil (46) ist.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseteil (46) um eine zum Ventilsitz (44) seitlich versetzt und höherliegend angeordnete Schwenk­ achse (52) in seine Offenstellung verschwenkbar ist.

3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Masseteil (46) an einem in etwa vertikal ver­ laufenden Kanalabschnitt (40) des Zwischenkanals (40, 42) angelenkt ist.

4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkanal (40, 42) sich von einem Gehäuse­ einsatz (34) nach unten erstreckt, der mindestens von einer Öffnung eines Unterdruckventils (62) durchsetzt ist.