DE4411566A1 - Kraftstofftank mit im Tankinneren angeordneter Pumpeneinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit einer im Tankinneren angeordneten Pumpeneinheit, einer Vorlaufleitung für den Kraftstoff von der Pumpeneinheit durch den Verschlußdeckel für den Tank zu einer Verbrennungskraftmaschine, sowie einem Kraftstoffrücklauf von der Verbrennungskraftmaschine zur Pumpeneinheit, wobei der Kraftstoffrücklauf eine mit einem Rücklaufanschluß des Verschlußdeckels verbundene Rücklaufleitung zwischen diesem und der Verbrennungskraftmaschine aufweist, sowie in den Kraftstoffrücklauf ein Rückschlagventil integriert ist, wobei die Pumpeneinheit im Verschlußdeckel gehalten ist.

Ein derartiger Kraftstofftank mit im Inneren angeordneter Pumpeneinheit ist aus der Praxis bekannt. Der der Verbrennungs­ kraftmaschine zugeförderte, überschüssige Kraftstoff wird über den Kraftstoffrücklauf der Pumpeneinheit zurückgeführt, um erneut in den Kraftstoffkreislauf zu gelangen.

Bei dem aus der Praxis bekannten Kraftstofftank mit im Tank­ inneren angeordnet er Pumpeneinheit ist eine Rücklaufleitung zwischen dem Verschlußdeckel und der Pumpeneinheit vorgesehen, wobei in die Rücklaufleitung das Rückschlagventil integriert ist. Der zurückströmende Kraftstoff wird damit unmittelbar über die Rücklaufleitung der Pumpeneinheit zugeführt, wobei aufgrund der Ausbildung der Pumpeneinheit als Saugstrahlpumpe sich der rückgeförderte Kraftstoff mit dem von der Pumpe aus dem Tank geförderten Kraftstoff vermischt und durch die Vorlaufleitung gefördert wird.

Nachteilig ist bei der bekannten Einrichtung, daß das in die Rücklaufleitung integrierte Rückschlagventil eine baulich aufwendige Gestaltung der Einrichtung bedingt und im übrigen hierdurch die Montage der Einrichtung erschwert ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus Kraftstoff­ tank und im Tankinneren angeordneter Pumpeneinheit gebildete Einrichtung so weiter zu bilden, daß sie besonders einfach gestaltet ist und unkompliziert montiert werden kann.

Die Erfindung schlägt hierzu vor, daß das Rückschlagventil in den Verschlußdeckel integriert ist. Dasjenige Bauteil, daß der Lagerung der Pumpeneinheit dient, stellt damit auch das zentrale Bauteil für das Rückschlagventil dar. In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Ver­ schlußdeckel topfförmig ausgebildet ist und das Gehäuse des Rückschlagventils bildet. Bei dieser Gestaltung stellt sich das Gehäuse zwar baulich komplizierter dar, wobei insbesondere an einen Formkörper aus Kunststoff gedacht ist, abgesehen hiervon ermöglicht aber gerade der Umstand, daß der topfförmige Ver­ schlußdeckel das Gehäuse des Rückschlagventiles bildet, dieses einfach zusammenzubauen. Eine denkbare Möglichkeit besteht beispielsweise darin, einen Ventilkörper des Rückschlagventiles zwischen dem Gehäuse und einem Ende eines Rücklaufrohres anzuordnen, das in das Gehäuse einsteckbar ist. Es ist ins­ besondere daran gedacht, daß dieses Rücklaufrohr unten in Bodennähe des Tanks endet, womit sichergestellt ist, daß selbst bei relativ leerem Tank der rückgeführte Kraftstoff unterhalb des Füllniveaus des Kraftstoffes oder nur geringfügig oberhalb aus dem unteren Ende des Rücklaufrohres austritt. Es ist hierdurch gewährleistet, daß der im Tank befindliche Kraftstoff nicht unnötig aufgewirbelt wird bzw. nicht unnötig Gas in den Kraftstoff eingetragen wird, was zur Folge hätte, daß dieses Kraftstoff-Gas-Gemisch von der Pumpeneinheit angesaugt würde.

Eine grundsätzliche Gestaltung des Kraftstofftanks mit im Tankinnern angeordneter Pumpeneinheit sieht vor, daß das Gehäuse einen Ventilsitz aufweist, mit dem der Ventilkörper des Rück­ schlagventils zusammenwirkt. Es ist insbesondere daran gedacht, daß ein Membranelement des Ventilkörpers mit dem Ventilsitz zusammenwirkt. Vorteilhaft weist der Verschlußdeckel einen hülsenförmigen Ansatz zur Aufnahme des Rücklaufrohres auf, wobei der Ventilkörper zwischen dem ansatzseitigen Ende und dem Verschlußdeckel im Bereich des Ventilsitzes angeordnet ist. Das Rücklaufrohr sollte rastierend in den hülsenförmigen Ansatz des Gehäuses einsteckbar sein.

Dem Rückschlagventil kommt primär die Aufgabe zu, bei einem Unfall, bei dem gegebenenfalls die Rücklaufleitung durchtrennt wird oder abreißt, zu verhindern, daß Kraftstoff aus dem Tank ausläuft. Es ist damit nicht grundsätzlich erforderlich, daß das Rückschlagventil dann, wenn kein Kraftstoff rückgeführt wird, sich in der den Rücklauf absperrenden Position befindet. Allerdings muß dann, wenn Kraftstoff über den Kraftstoffrücklauf aus dem Tank auslaufen will, zum Beispiel, wenn sich ein Kraftfahrzeug überschlagen hat und mit den Rädern nach oben zu liegen kommt, gewährleistet sein, daß der Kraftstoff am Aus­ fließen gehindert ist. Unter diesem Aspekt reicht es aus, wenn der Ventilkörper des Rückschlagventils, auf die Normalposition des Tankes bzw. des Fahrzeuges bezogen, immer einen Durchfluß freiläßt und nur in der vorbeschriebenen Unfallage den Rückfluß absperrt. Die Erfindung schlägt unter diesem Aspekt vor, daß das Membranelement im Normalzustand immer leicht geöffnet ist, hingegen die Membran beim Rückströmen in ihre Schließstellung gedrückt wird. Um den Ventilkörper definiert zu führen, sollte er mit einem Führungszapfen versehen sein, der in eine Aus­ nehmung im Gehäuse des Rückschlagventils eingreift.

Eine besondere Gestaltung sieht vor, daß der Verschlußdeckel zweiteilig ausgebildet ist, und einen Deckelflansch aufweist, dem das Rückschlagventil zugeordnet ist, sowie eine Überwurfmut­ ter zum Verbinden des Deckelflansches mit dem Tank.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzel­ merkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Darstellung des Kraftstofftankes mit der im Tankinneren angeordneten Pumpeneinheit, von der Seite gesehen und

Fig. 2 den Kunststofftank mit Pumpeneinheit gemäß Fig. 1, von vorne gesehen, bei entfernter vorderer Tankwan­ dung.

Ein Kraftstofftank 1 weist eine Wandung 2 auf, die entsprechend der durch die den Kraftstofftank 1 umgebenden Bauteile gestaltet ist, was in den Figuren durch die diversen Einbuchtungen und Wölbungen der Wandung 2 veranschaulicht ist. Die Figuren zeigen einen Ausschnitt des Kraftstofftankes 1 und zwar in dem Bereich, der der Aufnahme einer Pumpeneinheit 3 dient. Mit dem Pfeil A ist in Fig. 4 die Fahrtrichtung des Fahrzeuges verdeutlicht, in dem der Kraftstofftank 1 mit Pumpeneinheit 3 eingebaut ist.

Wie der Darstellung der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Kraftstofftank 1 - auf die Fahrtrichtung A bezogen - im vor­ deren, oberen Bereich mit einer Öffnung 4 versehen. Diese ist mittels eines topfartigen Verschlußdeckels 5 dicht verschlossen. Der Verschlußdeckel 5 ist zweiteilig ausgebildet, er besteht aus einem Deckelflansch 6 mit äußerem Ringansatz 7, dessen Außen­ durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des die Öffnung 4 bildenden umlaufenden Wandungswulstes 8 sowie aus einer den Deckelflansch 6 hintergreifenden Überwurfmutter 9, die außen auf den Wandungswulst 8 aufgeschraubt ist.

Der Deckelflansch 6 ist als Kunststoffspritzgußteil ausgebildet und weist auf seiner Tankaußenseite einen Anschlußstutzen 10 zum Verbinden mit einer Kraftstoffvorlaufleitung sowie einen Anschlußstutzen 11 zum Verbinden mit einer Kraftstoffrück­ laufleitung auf. Ferner ist in den Deckelflansch 6 ein Stecker 12 als elektrischer Anschluß für die Pumpeneinheit integriert, wie es in der Darstellung der Fig. 2 verdeutlicht ist. In dieser ist aus Gründen zeichnerischer Klarheit darauf verzichtet worden, die vordere Wandung des Kraftstofftankes 1 mit ein­ zuzeichnen.

Mit dem Deckelflansch 6 ist auf dessen Tankinnenseite ein Halter 13 fest verbunden, in dem ein Gehäuse 14 in Richtung des Tankbodens in Richtung des Doppelpfeiles B verschieblich gelagert ist. Hierbei stützt sich eine Druckfeder 16 am Halter 13 und am Gehäuse 14 ab, derart, daß das Gehäuse 14 in Richtung des Tankbodens 15 vorgespannt wird. Im Gehäuse 14 ist über Dämpfungselemente 17 die eigentliche Pumpe 18 gelagert, die im Bereich ihres unteren Endes einen Ansaugstutzen 19 aufweist, auf den ein ebenes, großflächiges Filterelement 20 aufgesteckt ist. Im Bereich des Halters 13 ist das Gehäuse 14 mit einem Dick­ schicht-Netzwerk 21 versehen, mit dem ein Hebel 22 zusammen­ wirkt, der mit seinem diesen zugewandten Ende im Gehäuse 14 schwenkbar gelagert ist und dessen anderes, freies Ende einen Schwimmer 23 aufnimmt. In der Fig. 1 ist sowohl die unterste als auch die oberste Schwimmerstellung, in der Fig. 2 zusätz­ lich eine mittlere Schwimmerstellung verdeutlicht. Über die jeweilige Schwimmerstellung wird der Flüssigkeitsstand im Kraftstofftank 1 erfaßt und elektrisch ausgewertet.

Damit unabhängig von einem Durchwölben des Tankbodens 15 des Kraftstofftanks 1 sichergestellt ist, daß sich die Lagerung des Hebels 22 im Gehäuse 14 immer in demselben Abstand zum Tankboden befindet und damit die Tankinhaltsmessung korrekt ist, ist mit dem Gehäuse 14 eine Abstützung 24 verbunden. Durch die Druckfeder 16 wird über das Gehäuse 14 die Abstützung 24 immer in Anlage an dem Tankboden 15 gehalten. Daß Naß des Durchwölbens des Tankbodens 14 ist z. B. abhängig vom Füllungsgrad des Kraftstofftanks.

Die dem Anschlußstutzen 10 für den Kraftstoff­ vorlauf zugeordnete tankseitige Stutzenöffnung ist über eine flexible Kraftstoffleitung 25 mit dem Anschlußstutzen 26 der Pumpe 18 verbunden.

Der Darstellung der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß in den Deckelflansch 6 des topfartigen Verschlußdeckels 5 ein Rück­ schlagventil 27 für den dem Anschlußstutzen 11 zugeordneten Kraftstoffrücklauf integriert ist. Hierbei weist der Deckel­ flansch 6 auf seiner Tankinnenseite einen hülsenförmigen Ansatz 28 auf, in den von unten ein Rücklaufrohr 29 eingesteckt ist. Dieses ist an seiner Außenseite im oberen Bereich mit Ver­ steifungsrippen 30 versehen und weist im Bereich seines oberen Endes ein Rastelement 31 auf, das bei in den Ansatz 28 einge­ schobener Position mit diesem rastiert. Das untere Ende des Rücklaufrohres 29 ist in den Bodenbereich des Kraftstofftankes 1 geführt, so daß rückströmender Kraftstoff selbst bei weitge­ hend leerem Kraftstofftank 1 nur geringfügig oberhalb des Flüssigkeitsspiegels aus dem Rücklaufrohr 29 austritt. Konzen­ trisch zum hülsenförmigen Ansatz 28 ist in den Deckelflansch 6 ein Ventilsitz 32 eingeformt, mit dem ein Ventilkörper 33 im Bereich seines Membranelementes 34 zusammenwirkt. Der Ventilkör­ per 33 ist zwischen dem oberen Ende des Rücklaufrohres 29 und dem deckelflanschseitigen Ventilsitz 32 angeordnet und mittels eines ventilkörperseitigen Führungszapfens 35 geführt, der in die Durchgangsöffnung 36 im Bereich des Ventilsitzes 32 ragt. In dieser Durchgangsöffnung 36 angeordnete, nicht näher gezeigte Führungsrippen für den Führungszapfen 35 erlauben es, daß der rückfließende Kraftstoff an dem Führungszapfen 25 und dem Membranelement 34 vorbei in das Rücklaufrohr 29 gelangen kann. Im Normalzustand ist das Membranelement 24 in geringem Ab­ stand zum Ventilsitz 32 angeordnet und schließt nur, wenn, beispielsweise bei einem Unfallgeschehen Kraftstoff entgegen der gezeigten Rückflußrichtung C durch den Anschlußstutzen 11 aus dem Kraftstofftank 1 strömen will. Wie der Darstellung der Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die Pumpe 18 und das Rücklaufrohr 29, bezogen auf deren Längsachsen, unter einem Winkel zur Tankboden­ normalen angeordnet, und zwar mit ihren unteren Enden in Richtung des Pfeils A gerichtet.

Claims (10)

1. Kraftstofftank mit einer im Tankinneren angeordneten Pumpeneinheit, einer Vorlaufleitung für den Kraftstoff von der Pumpeneinheit durch den Verschlußdeckel für den Tank zu einer Verbrennungskraftmaschine, sowie einem Kraftstoff­ rücklauf von der Verbrennungskraftmaschine zur Pumpen­ einheit, wobei der Kraftstoffrücklauf eine mit einem Rücklaufanschluß des Verschlußdeckels verbundene Rück­ laufleitung zwischen diesem und der Verbrennungskraftma­ schine aufweist, sowie in den Kraftstoffrücklauf ein Rückschlagventil integriert ist, wobei die Pumpeneinheit im Verschlußdeckel gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (27) in den Verschlußdeckel (5) integriert ist.

2. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (5) topfförmig ausgebildet ist und das Gehäuse des Rückschlagventils (27) bildet.

3. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen Ventilsitz (32) aufweist, mit dem der Ventilkörper (33) des Rück­ schlagventils (27) zusammenwirkt.

4. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (33) ein Membran­ element (34) aufweist, das mit dem Ventilsitz (32) zu­ sammenwirkt.

5. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (5) einen hülsenförmigen Ansatz (28) zur Aufnahme eines Rücklaufroh­ res (29) aufweist, wobei der Ventilkörper (33) zwischen dem ansatzseitigen Ende des Rücklaufrohres (29) und dem Verschlußdeckel (5) im Bereich des Ventilsitzes (32) angeordnet ist.

6. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufrohr (29) rastierend in den hülsenförmigen Ansatz (28) des Gehäuses einsteckbar ist.

7. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücklaufrohr (25) mit seinem dem Verschlußdeckel (5) entgegengesetzten Ende in den Bodenbereich (15) des Tanks (1) geführt ist.

8. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (33) einen Führungszapfen (35) aufweist, mittels dem er in einer Ausnehmung (36) im Gehäuse des Rückschlagventils (27) geführt ist.

9. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (5) zweiteilig ausgebildet ist, mit einem Deckelflansch (6), dem das Rückschlagventil (27) zugeordnet ist, und mit einer Überwurfmutter (9) zum Verbinden des Deckelflansches (6) mit dem Tank (1).

10. Kraftstofftank mit Pumpeneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (5) einen Vorlaufanschluß (10) aufweist, wobei ein erster Leitungsabschnitt der Vorlaufleitung den Vorlaufanschluß (10) mit der Verbrennungskraftmaschine und ein zweiter Leitungsabschnitt (25) der Vorlaufleitung die Pumpeneinheit (3) mit dem Vorlaufanschluß (10) verbindet.