DE4342104C2 - Kraftstofftank mit einem Einfüllstutzen und einem Führungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit einem Einfüllstutzen und einem Führungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Kraftstofftank mit einem Einfüllstutzen und einem Führungselement dient dazu, den in einen Tank einfließenden Kraftstoff daran zu hindern, aufgrund eines Druckanstiegs im Tank gegen Ende der Zuführung des Kraftstoffs zurückge­ stoßen zu werden.

Kraftstofftanks werden bei Kraftfahrzeugen im allgemeinen im unteren Bereich des Fahrzeugs angeordnet. Ein Einlaß eines Kraftstoff-Füllers ist hierbei mit einem Füll­ schlauch verbunden, um den Kraftstoff an einer Stelle zuzuführen, die oberhalb des Kraftstofftanks liegt. Der Kraftstoff, der durch den Einlaß fließt, fließt meistens mit zu hohem Durchsatz in den Kraftstoff-Tank, so daß der Luftdruck im Tank durch Überfüllen des Tanks ansteigt.

Der Anstieg des Drucks im Tank kann ein "Rülpsen" verursachen. Hierbei werden kleine Kraftstoffteilchen durch das Füllrohr und den Einlaß des Kraftstoff-Füllers zurückgestoßen.

Es ist bereits eine Dampf/Treibstoff-Sperre für den Einfüllstutzen von Kraftstofftanks bekannt, mit welcher das "Rülpsen" beim Einfüllen von Kraftstoff vermieden werden soll (US-Patentschrift 4 822 054). Diese bekannte Dampf/Treibstoff-Sperre besteht aus einem langgestreckten Gummi- oder Kunststoffkörper mit einem Einlaß und einem Auslaß. Dieser Körper ist an seinem Einlaß mit einem Ring verbunden, der auf einem inneren Kragen des Einfüllstutzens ruht. Der Auslaß dieses Körpers ver­ schließt sich, wenn ein Kraftstoff-Einfüllhahn zurückgezogen wird. Hierdurch wird das Entweichen von Dämpfen und Kraftstoff nach außen verhindert.

Es ist weiterhin ein Einfüllstutzen für einen Kraftstoffbehälter bekannt, wobei in dem Kraftstoffbehälter ein im wesentlichen vertikal geführter Schwimmer angeordnet ist (DE 26 28 599 A1). Der Schwimmer bzw. eine an diesem befestigte Stange ist dabei in einem im Einfüllstutzen befindlichen Führungselement axial gleitbar angeordnet. Die Stange dient hierbei als Füllstandsanzeige. Eine Möglichkeit, den Einfüllstutzen automatisch so abzuschließen, daß kein Kraftstoff mehr herausspritzt, besteht bei der bekannten Vorrichtung nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstofftank nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem am Ende des Einfüllvorgangs kein Kraft­ stoff aus dem Tank nach außen tritt.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere dann, daß kein Kraftstoff aufgrund des Drucks im Tank herausgeschleudert wird. Hierzu ist ein Schwimmer-Element vorgesehen, das aufgrund des Auftriebs des Kraftstoffs im Tank in Richtung auf die Füllvorrichtung entlang einer Führungsvorrichtung hochsteigt und den Kraft­ stoffversorgungsdurchgang dicht macht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Umgebung einer Kraftstoff-Zapfsäule nicht durch verspritzten Kraft­ stoff verseucht wird. Auch die Gesundheit des den Kraftstoff Einfüllenden wird ge­ schont.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kraftstoff-Rückflußsperre;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Sperrventils;

Fig. 3 eine Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Rückflußsperre.

Die Fig. 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rückfluß­ sperre für Kraftstoff. Mit der Bezugszahl 2 ist hierbei ein bordseitiger Teil eines Kraftstofftanks bezeichnet.

Die Kraftstoff-Rückflußsperre kann bei allen möglichen Kraftfahrzeugen zum Ein­ satz kommen, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung in keinem Zusammenhang mit der Konfiguration des Kraftstofftanks steht.

Am Kraftstoff-Tank 2 ist ein Kraftstoff-Einfüllstutzen 4 für die Zuführung von Kraft­ stoff vorgesehen. Dieser Einfüllstutzen 4 weist einen inneren Teil 6 auf, dessen unteres Ende im Kraftstofftank 2 angeordnet ist. Außerdem weist er einen äußeren Teil 8 auf, der außerhalb des Kraftstofftanks 2 angeordnet ist.

Ein Sperr- oder Rückschlagventil 10 ist im inneren Teil 6 vorgesehen, wobei der Kraftstoff, der durch den Einfüllstutzen 4 fließt, in den Tank 2 eingespritzt werden kann. Der Kraftstoff kann jedoch nicht vom Tank 2 zurück nach außen fließen.

Das erfindungsgemäße Absperr- oder Rückschlagventil 10 weist ein Führungsele­ ment 12 auf, das mit dem inneren Teil 6 des Einfüllstutzens 4 in Längsrichtung ver­ bunden ist. Außerdem ist ein Schwimmer-Element 14 vorgesehen, welches sich in Abhängigkeit des Kraftstoff-Volumens im Kraftstofftank 2 hebt oder senkt, wobei es durch das Führungselement 12 geführt wird.

Das Führungselement 12 weist in Längsrichtung Schlitze 16 auf, wobei mehrere Schlitze auf dem Umfang des Führungselements 12 vorgesehen sind, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Das Schwimmer-Element 14 weist einen Vorsprung 18 auf, der in die Schlitze 16 des Führungselements 12 eingefügt ist und darin gleitet. Die Länge der Schlitze 16 ist je­ weils so ausgelegt, daß sich das Schwimmer-Element 14 nicht mehr nach oben be­ wegt, wenn die Kraftstoffzufuhr beendet ist.

Wird aufgrund des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine Kraftstoff aus dem Tank verbraucht und nimmt das Kraftstoff-Volumen im Tank ab, so verhindert ein Flansch 20, der am unteren Bereich des Führungselements 12 integraler Bestandteil dieses Elements 12 ist, daß das Schwimmer-Element 14 vom Führungselement 12 getrennt wird.

Das Schwimmer-Element 14 minimiert den Strömungswiderstand des durch den Ein­ füllstutzen 4 eingegebenen Kraftstoffs und weist die Form eines Kegels auf, um zu verhindern, daß der Kraftstoff im Tank 2 nach rückwärts fließt.

Die äußere Oberfläche des kegelförmigen Schwimmer-Elements 14 kommt mit dem Kraftstoff, der in dem Kraftstofftank 2 fließt, in Berührung, während die Innenseite des Schwimmer-Elements 14 den Kraftstoff im Kraftstofftank 2 berührt.

Aufgrund dieser Ausgestaltung kann der Reibungswiderstand während der Kraftstoff­ zufuhr verringert werden, und es wird verhindert, daß der Kraftstoff im Tank zurück­ geschleudert wird.

Der Kraftstoff, der durch den Einfüllstutzen 4 fließt, fällt nach unten und drückt auf das kegelförmige Schwimmer-Element 14. Befindet sich das Schwimmer-Element 14 oben, werden der Einfüllstutzen 4 und der Kraftstofftank 2 gesperrt. Mehrere Durch­ lässe 22 sind in dem Führungselement 12 derart vorgesehen, daß der Einfüllstutzen 4 und der Kraftstofftank 2 geöffnet werden und der Kraftstoff in den Kraftstofftank 2 fließt, von wo aus das Schwimmer-Element 14 sich ein wenig nach unten bewegt.

Diese Durchlässe 22 sind durch breite Abstände von Rippen 24 gebildet, deren enge­ re Abstände die Schlitze 16 bilden, wobei die Rippen so kräftig sind, daß sie nicht durch die Bewegungskraft des Schwimmer-Elements 14 deformiert werden.

Werden die Breiten der Durchlässe so groß wie möglich ausgelegt, hat dies den Vor­ teil, daß der Kraftstoff schnell zugeführt werden kann, und zwar unter gleichzeitiger Minimierung des Hießwiderstands des Kraftstoffs bei seinem Einfüllen.

Mehrere Nuten 26 sind auf der nach innen gerichteten Seite des Einfüllstutzens 4 vor­ gesehen, um den Einfüllstutzen 4 mit dem Führungselement 12 verbinden zu können. Dabei sind am oberen Bereich des Führungselements 12 Finger 30 mit nach innen gerichteten Haken 28 vorgesehen, die mit den Nuten elastisch in Eingriff gebracht werden können.

Als Verbindungselemente können auch Haken am inneren Teil 6 des Kraftstoff-Ein­ füllstutzens 4 und Nuten am Führungselement 12 vorgesehen sein. Es ist wichtig, daß das Führungselement 12 über die Außenseite des Einfüllstutzens 4 angefügt wird, um den Fließwiderstand des Kraftstoffs beim Eingeben des Kraftstoffs zu verringern.

Die für ein Kraftfahrzeug vorgesehene Kraftstoff-Rückflußsperre geht zu schnell durch den Kraftstoff-Einfüllstutzen 4, so daß das Schwimmer-Element 14 nach unten gleitet, wenn das Kraftstoff-Volumen im Tank 2 gering ist, wie es die Fig. 3 zeigt.

Nimmt das Kraftstoff-Volumen im Tank 2 zu, steigt das Schwimmer-Element 14 all­ mählich nach oben. Beim Ansteigen des Schwimmer-Elements 14 wird der geöffnete Bereich des Durchlasses 22 allmählich reduziert. Gelangt der Vorsprung 18 des Schwimmer-Elements 14 gar an das obere Ende des Schlitzes 16, so werden die Durchlässe 22 durch das Schwimmer-Element 14 blockiert und die Zufuhr von Kraft­ stoff unterbunden.

Der Luftdruck im Inneren des Kraftstoff-Tanks 2 nimmt zu, wobei der Kraftstoff zu­ rückgeschleudert wird. Da die Durchlässe 22 jedoch blockiert sind, gibt es keinen Rückfluß von Kraftstoff.

Wie oben erwähnt, ist die kegelförmige Innenseite des Schwimmer-Elements 14, das entsprechend der Zunahme des Kraftstoffvolumens bei der Zuführung des Kraftstoffs nach oben steigt, von der Oberfläche des Kraftstoffs im Tank getrennt, um einen Raum H zu schaffen. Da sich in diesem Raum H Luft befindet, kann das Schwimmer-Element 14 langsam durch Luft statt durch den Auftrieb des Kraftstoffs nach oben steigen.

Bei der erfindungsgemäßen Rückflußsperre wird, wenn der Kraftstoff über einen Zapfhahn aus einem Versorgungsreservoir in den Kraftfahrzeugtank 2 eingegeben wird, und wenn die Kraftstoffzufuhr einen bestimmten Pegel erreicht, der Durchlaß für den Kraftstoff durch das Schwimmer-Element abgeriegelt. Auf diese Weise kann der Rückfluß des Kraftstoffs selbst dann verhindert werden, wenn der Druck im Kraftstofftank ansteigt.

Claims (13)

1. Kraftstofftank mit einem Kraftstoff-Einfüllstutzen und einem Führungselement, das mit dem Kraftstoff-Einfüllstutzen verbunden ist, sowie mit einem beweglichen Schwimmer-Element, dessen Position von der Menge des in dem Kraftstofftank be­ findlichen Kraftstoffs abhängt, wobei das Schwimmer-Element innerhalb des Füh­ rungselements geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmer-Element (14) in seiner oberen Endposition den Einfüllstutzen (4) verschließt.

2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (12) als Buchse ausgebildet ist, die in ihren Seitenwänden mehrere vertikale schlitzartige Durchlässe (22) und mehrere Führungsschlitze (16) aufweist.

3. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmer-Element (14) Vorsprünge (18) aufweist, die in die Führungsschlitze (16) des Führungselements (12) eingreifen.

4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (12) mit einem in den Kraftstofftank (2) gerichteten Teil des Kraftstoff-Einfüllstutzens (4) verbunden ist.

5. Kraftstofftank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kraft­ stofftank (2) ragende Teil des Kraftstoff-Einfüllstutzens (4) auf seiner Außenseite Nuten aufweist und daß das Führungselement (12) mit Vorsprüngen (28) versehen ist, die in die Nuten eingreifen.

6. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmer-Element (14) eine breite Basis aufweist, der eine Spitze gegenüberliegt.

7. Kraftstofftank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze auf den in dem Kraftstofftank (2) fließenden Kraftstoff gerichtet ist.

8. Kraftstofftank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (28) als Haken ausgebildet und elastisch an Armen (30) angeordnet sind, die integra­ ler Bestandteil des Führungselements (12) sind.

9. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmer-Element (14) einen Raum (H) definiert, in dem sich Luft befindet, die an die Innen­ seite der Kraftstoff-Oberfläche des Kraftstoff-Tanks (2) angrenzt.

10. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs­ element (12) auf seiner Unterseite einen Flansch (20) aufweist, der verhindert, daß das Schwimmer-Element (14) aus dem Führungselement (12) herausfällt.

11. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (22) eine solche Länge aufweisen, daß sie abgeriegelt sind, wenn sich das Schwimmer-Element (14) in seiner obersten Position befindet.

12. Kraftstofftank nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ messer des unteren Rands des Schwimmer-Elements (14) im wesentlichen dem inne­ ren Durchmesser des Führungselements (12) entspricht.

13. Kraftstofftank nach Anspruch 1 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmer-Element (14) ein Hohlkegel ist und das Führungselement (12) die Form einer zylindrischen Buchse hat.