DE4100388A1 - Entlueftungsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsleitung für einen von einer Wandung umschlossenen Tank für eine Flüssigkeit, umfassend einen die Wandung von außen durchdringende Leitung, die oberhalb der Flüssigkeit endet.

Eine solche Entlüftungsleitung ist aus der europä­ ischen Patentanmeldung 02 38 160 bekannt. Sie dient der Ent- und Belüftung des oberhalb des Flüssigkeits­ spiegels befindlichen Raumes eines Kraftstofftanks. Die Leitung ist dabei durch ein Ventil verschließbar. Hierdurch soll der Austritt von Kraftstoffbestand­ teilen verhindert werden, wenn sich eine Schräg- oder Überkopflage des Kraftstofftanks ergibt. Die errei­ chte Betriebssicherheit ist wenig befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ent­ lüftungsleitung zu zeigen, die sich bei einem ver­ einfachten Aufbau durch eine wesentlich höhere Be­ triebssicherheit auszeichnet und bei einer Schräg- oder Überkopflage des Tanks einen Austritt von Flüssigkeitsbestandteilen zuverlässig verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteran­ sprüche Bezug.

Bei der erfindungsgemäßen Leitung ist es vorgesehen, daß die Leitung mit einer in den Tank hineinragenden und relativ zu diesem beweglichen Verlängerung ver­ sehen ist und daß die Verlängerung eine Mündung auf­ weist, die durch einen Schwimmkörper auf der Flüssig­ keit abgestützt ist. Die Mündung der Verlängerung befindet sich hierdurch unabhängig vom Füllungsgrad des Tanks und von dessen relativer Lage stets ober­ halb des Flüssigkeitsspiegels. Der Austritt von Flüssigkeitsbestandteilen ist dadurch unabhängig vom Füllungsgrad des Tanks und von dessen relativer Lage völlig ausgeschlossen. Insbesondere für mobile Tanks, in denen umweltunverträgliche Flüssigkeiten enthalten sind, ist das von großem Vorteil.

Die Flüssigkeit kann auch in einer sackartigen, flexiblen Wandung eingeschlossen sein, welche ein in Abhängigkeit vom jeweiligen Füllungsgrad variables Volumen aufweist. Die Oberfläche läßt sich hierdurch hinsichtlich ihrer Ausdehnung minimieren, was die Verdampfungsrate verringert.

Die Verlängerung kann zumindest anteilig aus einem flexiblen Schlauch bestehen. Der sich insgesamt ergebende Herstellungsaufwand ist bei einer solchen Ausführung ganz besonders gering.

Der Durchtrittsquerschnitt der Entlüftungsleitung wird maßgeblich durch den Bedarf des an den Tank angeschlossenen Verbrauchers bestimmt, beispielsweise durch den Verbrauch einer Verbrennungskraftmaschine. Bei großen Durchtrittsquerschnitten kann das zu dazu führen, daß sich eine unerwünschte Beeinträchtigung der Biegsamkeit ergibt, wenn nur ein einziger Schlauch zur Anwendung gelangt. Um den diesbezügli­ chen Nachteil zu vermeiden, hat es sich als vorteil­ haft bewährt, den insgesamt erforderlichen Durch­ trittsquerschnitt auf mehrere dünne Einzelschläuche zu verteilen, die zwischen ihren Enden lose gebündelt sind. Das bewegliche Ende eines derartigens Bündels von Schläuchen vermag den Relativbewegungen des Schwimmkörpers leicht zu folgen, was die Erzielung einer guten Betriebssicherheit begünstigt. Die einzelnen Schläuche können auch miteinander zu einem Zopf verflochten oder nach Art eines Kreuzschlagsei-­ les untereinander verbunden sein. Die Montage ist hierdurch vereinfacht.

Als besonders vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn der Schlauch als Wellschlauch ausgebildet ist. Ein solcher Wellschlauch ist an sich bekannt. Er wird üblicherweise aus thermoplastischem Kunststoff er­ zeugt, beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen oder PTFE, und zeichnet sich in Abhängigkeit vom Werkstoff durch eine gute chemische und mechanische Widerstandsfähigkeit aus. Die gute Biegsamkeit in Längsrichtung bei Gewährleistung eines nahezu unver­ änderlichen Querschnittes begünstigt seine Verwendung auf dem vorliegenden Gebiet.

Falls für die Herstellung der Verlängerung ein Schlauch zur Anwendung gelangt, besteht die Möglich­ keit, diesen zumindest anteilig durch ein formsta­ biles Rohr zu ersetzen. Hieraus resultiert eine gewisse Führung des Schwimmkörpers. Dadurch läßt sich bespielsweise sicherstellen, daß der Schwimmkör­ per niemals unter die Einfüllöffnung gelangen kann oder in eine Position, in der ein Verklemmen zwischen einander gegenüberliegenden Wandungen des Tanks zu befürchten ist. Eine Zuordnung zu einer Position, die der Einfüllöffnung unmittelbar benachbart ist, ist gleichwohl möglich. Sie gestattet es freiwerden­ de Kraftstoffdämpfe während der Betankung durch Absaugung an einem Entweichen zu hindern und in einem Aktivkohlefilter umweltschonend zu entsorgen.

Die Mündung der Verlängerung kann in einem Abstand durch einen dachartig ausgebildeten Spritzschutz oberseitig überdeckt sein. Der Spritzschutz kann dabei eine Labyrinthdichtung mit Flüssigkeitsrück­ führung enthalten. Die Sicherheit der Entlüftungs­ leitung gegen das Eindringen von Flüssigkeitsbestand­ teilen, beipielsweise während des Befüllens des Tanks, wird hierdurch weiter erhöht. Die alternative Verwendung von Ventilen ist ebenfalls möglich.

Der Schwimmkörper kann durch einen Hohlkörper gebil­ det sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich be­ währt, zu seiner Herstellung einen geschlossenzelli­ gen Schaumstoff zu verwenden, beispielsweise Poly­ urethanschaum. Die Herstellung und Verbindung mit der Verlängerung gestaltet sich in einem solchen Fall besonders einfach.

Um zu gewährleisten, daß sich die durch den Schwimm­ körper geführte Mündung der Verlängerung stets ober­ halb der Flüssigkeit befindet hat es sich als vor­ teilhaft bewährt, wenn der Schwimmkörper am unteren Ende mit einem Gewicht beschwert ist, wobei das Ge­ wicht eine Dichte aufweisen muß, die größer ist, als diejenige der Flüssigkeit. Hierdurch läßt sich aus­ schließen, daß der Schwimmkörper bezogen auf den Flüssigkeitsspiegel in eine verkantete oder Überkopf­ lage gelangt. Zweckmäßigerweise ist ein solches Ge­ wicht ringförmig gestaltet und im Bereich der Außen­ seite mit dem Schwimmkörper verbunden. Seine Funkti­ on läßt sich gegebenenfalls ersetzen oder ergänzen durch eine nicht schwimmfähige Ausbildung der Verlän­ gerung. Hierzu kann die Verlängerung mit weiteren Gewichten beschwert und/oder Abschnittsweise durch ein metallisches Rohr gebildet sein. Der Schwimm­ körper ist zweckmäßig kreisförmig begrenzt. Die Gefahr eines Verklemmens zwischen einander in engen Abständen gegenüberliegenden Wandungen des Tanks wird hierdurch weiter vermindert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der An­ lage beigefügten Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1-3 verschiedene Ausführungen von Tankent­ lüftungen.

Fig. 4 einen Wellschlauch in quergeschnittener Darstellung.

Fig. 5 und 6 zwei weitere Ausführungen von Schwimmkörpern.

Die in den Fig. 1-3 gezeigten Entlüftungsleitungen sind für einen von einer Wandung 1 umschlossenen Tank 2 für eine Flüssigkeit 3 bestimmt, wobei die Entlüf­ tungsleitung eine die Wandung 1 von außen nach innen durchdringende Leitung 4 umfaßt. Die Leitung 4 ist innerhalb des Tanks mit einer relativ zu diesem be­ weglichen Verlängerung 5 versehen, wobei die Verlän­ gerung 5 eine Mündung 10 aufweist, die durch einen Schwimmkörper 7 auf der Flüssigkeit 3 abgestützt ist. Der Schwimmkörper ist plattenartig gestaltet und kreisförmig begrenzt. Seine Oberseite erstreckt sich hierdurch stets parallel zur Oberfläche der Flüssig­ keit, was einerseits ein Eindringen von Flüssigkeit in die Mündung 10 verhindert und andererseits eine gute Relativbeweglichkeit in bezug auf die Flüssig­ keit und die Wand des Tanks gewährleistet. Der Schwimmkörper vermag sich hierdurch leicht um seine Achse zu drehen und hierdurch leicht der relativen Verdrehung des beweglichen Endes der Verlängerung zu folgen, die sich bei einem seitlichen Umstürzen oder einer Rollbewegung des Tanks ergibt. Auch in einer solchen Situation sind somit Verkantungen des Schwimmkörpers und das Eindringen von Flüssigkeitsbe­ standteilen in die Mündung so gut wie ausgeschlossen. Die Entlüftungsleitung eignet sich dadurch besonders gut für Anwendungsfälle, in denen mit entsprechenden Verlagerungen des Tanks ständig zu rechnen ist. Das ist bei einigen Motorgeräten der Fall, beispielsweise bei Kettensägen oder Flugzeugen.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 besteht die Verlän­ gerung 5 aus einem flexiblen Schlauch aus Gummi, der an einem einstückig mit dem Schwimmkörper 7 ausgebil­ deten Rohr befestigt ist, wobei das Rohr den Schwimm­ körper 7 senkrecht durchdringt und eine Mündung 10 aufweist, die durch den Schwimmkörper 7 geführt ist und sich stets oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet. Die Mündung 10 ist in einem Abstand durch einen dachartig ausgebildeten Spritzschutz 6 über­ deckt. Hierdurch wird das Eindringen von Flüssig­ keitstropfen während der Befüllung des Tanks verhin­ dert. Der Spritzschutz 6 ist topfartig gestaltet und mit einem nach unten vorsprigenden Rand versehen, der horizontale Ebene der Mündung 10 nach unten über­ greift. Sich an dem Spritzschutz 6 niederschlagende Tropfen werden dadurch zuverlässig an einem Eindrin­ gen in die Mündung gehindert.

Fig. 2 entspricht weitgehend der vorstehenden Aus­ führung. Die Verlängerung 5 wird jedoch im Zwischen­ raum zwischen dem Schwimmkörper 7 und der Leitung 4 durch eine Vielzahl von einander unabhängiger Schläu­ che gebildet, die lose gebündelt sind. Die Schläuche können von kapillarartiger Enge und dementsprechend dünn sein. Auch bei Verwendung eines thermoplasti­ schen Werkstoffes zu ihrer Herstellung weist der Schwimmkörper 7 hierdurch eine ausgezeichnete Rela­ tivbeweglichkeit aus, wodurch auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen eine gleichmäßige Zuordnung zur Oberfläche der Flüssigkeit 3 gewährleistet ist. Zu­ sätzlich ergibt sich eine Art Ventilwirkung insofern, als in einer Extremsituation eindringende Flüssigkeit sich zwar schnell in einem solchen Schlauch verteilt, sie vermag diesen aus Gründen der Oberflächenspannung aber nicht kontinuierlich zu passieren und verharrt anschließend in Ruhe. Wird anschließend die Flüssig­ keitsentnahme auf normale Weise fortgesetzt, bei­ spielsweise über die Verbraucherleitung 11, dann bedingt der sich im Tank ergebende Unterdruck eine selbstätige Entleerung der Schläuche in den Tank. Diese sind somit anschließend wiederum von Luft durchströmbar.

Der Schwimmkörper 7 besteht aus geschlossenzelligem Schaumstoff. Er ist am unteren Ende außenseitig mit einem ringförmigen Gewicht aus Metall beschwert. Ei­ ne verkantete Zuordnung zum Flüssigkeitsspiegel oder eine Überkopflage des Schwimmkörpers 7 wird hierdurch zuverlässig verhindert. Die in Fig. 3 gezeigte Aus­ führung entspricht weitgehend der vorstehend be­ schriebenen. Sie besteht im mittleren Bereich aus einem in sich steifen, metallischen Rohr, welches unter Verwendung von Wellschläuchen 9 einerseits an dem Schwimmkörper 7 und andererseits an der Leitung 4 befestigt ist. Das metallische Rohr hat eine so große Wandstärke, daß es nicht schwimmfähig ist und den Schwimmkörper 7 zusätzlich belastet. Die Verwen­ dung eines Zusatzgewichtes an dessen Unterseite ist dadurch entbehrlich.

Durch die Verwendung eines steifen Rohres im Bereich eines Teilabschnittes der Verlängerung ergibt sich eine gute Führung des Schwimmkörpers 7. Dieser ver­ mag dadurch nicht in den Bereich der Einfüllöffnung des Tanks zu gelangen oder in eine Position, in der ein Verklemmen zwischen einander gegenüberliegenden Wandungen des Tanks zu befürchten ist. Für die Gewährleistung einer hohen Betriebssicherheit ist das von großem Vorteil.

Ein beispielhafter Ausschnitt aus einem Wellschlauch 9 ist in Fig. 4 gezeigt. Es ist zu ersehen, daß die in allen Teilbereichen gleichdicke Wandung überwie­ gend aus sich quer zur Längsrichtung des Wellschlau­ ches 9 erstreckenden Wandungsabschnitten besteht. Der Wellschlauch zeichnet sich hierdurch neben ei­ ner guten Biegsamkeit durch eine ausgezeichnete Form­ beständigkeit des Querschnittes aus. Die angestrebte Entlüftungswirkung ist dadurch unabhängig von der sich betriebsbedingt ergebenden Belastungssituation stets gewährleistet.

Die Fig 5 und 6 zeigen alternative Ausführungen von Schwimmkörpern 7, die als Hohlkörper ausgebildet sind. Bei der Ausführung nach Fig 5 ist die Mündung 10 der Leitung trichterartig nach oben in ihrem Querschnitt erweitert, wodurch sich eine besonders niedrige Strömungsgeschwindigkeit im Inneren während des Entlüftungsvorganges ergibt. Ein Mitreißen von Flüssigkeitspartikeln während des Entlüftungsvorgan­ ges ist dadurch weitestgehend ausgeschlossen. Die Mündung ist oberseitig durch einen Spritzschutz mit die Mündung nach unten übergreifendem Rand überdeckt, wodurch auch ein direktes Eindringen von Kraftstoff ausgeschlossen ist. Im Inneren der Mündung ist dem Spritzschutz eine Labyrinthdichtung mit einem Flüssigkeitsabscheider vorgeschaltet. Durch Extem­ situationen in die Mündung gelangte Flüssigkeitspar­ tikel werden hierdurch zuverlässig abgetrennt und in den Tank zurückgeführt. Bei der in Fig 6 gezeigten Ausführung ist in der Mündung ein doppelt wirkendes Ventil angeordnet, welches bei geringem Differenz­ druck anspricht. Das Ventil ist normalerweise geschlossen. Diffuse Kraftstoffbestandteile können dadurch nicht ohne weiteres entweichen und die Umwelt belasten.

Claims (8)

1. Entlüftungsleitung für einen von einer Wandung umschlossenen Tank für eine Flüssigkeit, umfassend einen die Wandung von außen durchdringende Leitung, die oberhalb der Flüssigkeit endet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitung (4) mit einer in den Tank hineinragenden und relativ zu diesem beweglichen Ver­ längerung (5) versehen ist und daß die Verlängerung (5) eine Mündung (6) aufweist, die durch einen Schwimmkörper (7) auf der Flüssigkeit (3) abgestützt ist.

2. Entlüftungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verlängerung (5) zumindest anteilig aus zumindest einem flexiblen Schlauch besteht.

3. Entlüftungsleitung nach Anspruch 1-2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Schläuche vorgesehen sind und daß die einzelnen Schläuche lose gebündelt sind.

4. Entlüftungsleitung nach Anspruch 2-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schlauch als Wellschlauch gestaltet ist.

5. Entlüftungsleitung nach Anspruch 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mündung (6) in einem Abstand durch einen dachartigen Spritzschutz (7) überdeckt ist.

6. Entlüftungsleitung nach Anspruch 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schwimmkörper (7) aus einem geschlossenzelligem Schaumstoff besteht.

7. Entlüftungsleitung nach Anspruch 1-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schwimmkörper (7) am unteren Ende mit einem Gewicht (8) beschwert ist und daß das Gewicht eine Dichte aufweist, die größer ist als die­ jenige der Flüssigkeit (3).

8. Entlüftungsleitung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gewicht (8) ringförmig gestaltet und im Bereich der Außenseite mit dem Schwimmkörper (3) verbunden ist.