DE4422557C1 - Integrierter Tankverschluß - Google Patents
Integrierter TankverschlußInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sicherheitstankverschluß für
Kraftfahrzeuge, bei denen der Kraftstofftank verdeckt
angeordnet ist.
Personenkraftwagen Caravans und vergleichbare Fahrzeuge
weisen in der Regel einen Tankverschluß auf, bei dem der
Tankeinfüllstutzen mit einem schraub- oder schwenkbaren
Verschlußdeckel versehen ist. Tankeinfüllstutzen und Ver
schlußdeckel sind aus sicherheitstechnischen Gründen in
einer Karosseriemulde an geordnet, die aus ästhetischen und
funktionalen Gründen vielfach durch eine Verschlußklappe
verdeckt ist.
Beim Betankungsvorgang muß zunächst die Verschlußklappe
weggeschwenkt werden, um den Zugang zum Verschlußdeckel zu
ermöglichen. Aus ergonomischen Gründen sind dabei
Mindestabmessungen für die Verschlußklappe und den
Verschlußdeckel zu realisieren. Nach dem Wegschwenken der
Verschlußklappe kann nachfolgend der Verschlußdeckel vom
Tankeinfüllstutzen entfernt und separat abgelegt werden.
Als nachteilig erweist sich dabei, daß es bei der
Manipulation des Verschlußdeckels leicht zu Verunreini
gungen der Hände oder der Bekleidung des Autofahrers
kommen kann, da die größte Zahl der Tankstellen im Selbst
bedienungsmodus arbeitet.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich unmittelbar
neben dem Tankeinfüllstutzen in der Regel keine Ablage
flächen für den Verschlußdeckel finden. Damit ist eine
Ablage des Verschlußdeckels auf anderen Teilen des PKW′s
oder auf der Kraftstoffzapfsäule vorbestimmt. Damit besteht
die latente Gefahr, daß es der Kraftfahrzeugführer nach
Abschluß des Betankungsvorganges, insbesondere an Selbst
bedienungseinrichtungen, versäumt, den Tankeinfüllstutzen
ordnungsgemäß zu verschließen. Neben dem Verlust des
Verschlußdeckels geht damit auch die Gefahr einher, daß es
bei voll betanktem Fahrzeug zu Schwappverlusten von
überströmendem Kraftstoff kommt, der unter Umständen
ungehindert in das Erdreich dringen kann und die Umwelt
belastet.
Desweiteren entsteht ein erhöhtes Sicherheitsrisiko im
Falle eines Unfalls, z. B. bei einer frontalen Kollision
mit einem anderen Fahrzeug, weil der dann spontan und in
größeren Mengen aus tretende Kraftstoff leicht zu einer
Explosion oder einem Brand führen kann.
Daneben bietet der Tankverschluß eines PKWs auch die
Möglichkeit gewaltsamer Manipulationen. Um Unberechtigten
den Zugang zum Kraftstofftank zu erschweren weisen Tank
verschlüsse daher in der Regel im Verschlußdeckel eine
integrierte Sicherheitsschließeinrichtung auf.
Zur Erleichterung des Betankungsvorganges sind verschiedene
Lösungen bekannt, bei denen eine an der Karosserie
angeschlagene Verschlußklappe und der Verschlußdeckel des
Tankeinfüllstutzens mechanisch miteinander verbunden sind,
so daß beim Herausführen oder -schwenken aus der
Karosseriemulde beide Teile gleichzeitig bewegt werden.
So ist in der DE-OS 23 29 015 ein Tankverschluß beschrie
ben, bei dem eine Tankverschlußklappe über einen Exzenter
mechanischen Druck auf den stopfenförmig ausgebildeten
Tankverschluß ausübt.
Gravierender Nachteil dieser Lösung ist, daß aufgrund
unzureichend gelöster Dichtungsprobleme nicht verhindert
werden kann, daß Kraftstoff an dem als Preßsitz ausge
führten, topfförmigen Verschlußdeckel vorbei entweichen
kann. Ebenso besteht die Gefahr, daß es bei einer Kollision
des Fahrzeuges, insbesondere bei einem überschlag, zu einer
Deformation der Verschließeinrichtungen kommt und in der
Folge der topfförmige Deckel vom Tankeinfüllstutzen abge
rissen wird.
Eine vergleichbare Lösung ist in der DE-GM 17 18 440 be
schrieben. Auch hier ist die Verschlußklappe am Dom des
Einfüllstutzens schwenkbar gelagert. Die axial verschieb
bare, federelastische Kopplung des Verschlußdeckels mit der
Verschlußklappe erfolgt über eine stiftförmige Verbindung.
Diesem Grundprinzip folgt auch die Tankverschlußeinrichtung
gemäß EP 0096 604. Die mechanische Verbindung der schwenk
baren Abdeckklappe mit dem Verschlußdeckel erfolgt durch
ein Zylinderschloß. Hierbei ist zusätzlich die Möglichkeit
gegeben, durch eine Drehbewegung den Verschlußdeckel durch
eine an sich bekannte Bajonettsicherung zu arretieren.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die Funktionsfähigkeit
der kompletten Baugruppe relativ hohe Fertigungstoleranzen
in axialer Richtung in bezug auf den Tankeinfüllstutzen
voraussetzt. Auch ist die Lösung so beschaffen, daß durch
Fertigungs- und Montagetoleranzen bei der Karosserie die
Abdeckklappe keinen genauen und bündigen Abschluß zur
umgebenden Beblechung der Karosserie ermöglicht.
Die Patentschrift FR 25 38 785 schlägt ebenfalls eine
Lösung vor, die auf der Kopplung von Verschlußklappe und
Tankdeckel durch ein kombiniertes Schloß abstellt. Dabei
sind Verschlußklappe und Tankverschluß separat schwenkbar.
Auch diese Lösung setzt die Einhaltung kleinster
Fertigungs- und Montagetoleranz voraus, um sowohl eine hohe
Funktionssicherheit der Baugruppe als auch den aus
ästhetischen Gründen geforderten gering tolerierten
Übergang von Verschlußklappe zum umgebenden Karosserieblech
zu garantieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der
Technik zu eleminieren und einen Tankverschluß zu
schaffen, der eine sichere und bedienerfreundliche Hand
habung garantiert, ohne daß der Verschlußdeckel beim
Betankungsvorgang unmittelbar manuell betätigt und
zwischenzeitlich ablegt werden muß.
Daneben soll der Tankverschluß im Falle einer Havarie,
insbesondere bei einem seitlichen Auffahrunfall oder beim
Überschlagen des Fahrzeuges ein Abreißen des Verschluß
deckels vom Tankeinfüllstutzen verhindern.
Weiterhin soll der integrierte Tankverschluß eine hohe
Sicherheit gegenüber äußeren Manipulationen garantieren und
insbesondere dem Versuch eines gewaltsamen Eindringens in
den Tankinnenraum widerstehen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorzugsweise Weiter
bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wieder
gegeben.
Der integrierte Tankverschluß besteht aus der Verschluß
klappe (16), die den äußeren Abschluß der Tankmulde
gegenüber der Fahrzeugkarosserie bildet, dem Verschluß
deckel (18), der im geschlossenen Zustand für eine
gasdichte Abdichtung der Mündung des Verschlußsockels (12)
des Tankeinfüllstützens (14) sorgt, der in eine
Karosseriemulde (10) hineinragt und einem Mitnehmer (24),
der eine flexible Kopplung des Verschlußdeckels (18) mit
der Verschlußklappe (16) ermöglicht.
Das Öffnen oder Schließen des Tankeinfüllstutzens (14)
erfolgt gemeinsam mit dem Öffnen bzw. Schließen der
Verschlußklappe (16). Bei geschlossener Verschlußklappe
(16) ist der Verschlußdeckel (18) drehfest und abdichtend
mit dem Verschlußsockel (12), bei geöffneter Verschluß
klappe jedoch mit derselben verbunden.
Die Festlegung des Verschlußdeckels (18) auf dem
Verschlußsockel (12) erfolgt durch einen bekannten
Bajonettverschluß, bei dem zwei Zapfen, die am Umfang des
Teiles des Verschlußdeckels (18) angeordnet sind, der der
Mündung des Verschlußsockels (12) zugewandt ist, fluchtend
in entsprechende Aussparungen im Verschlußsockel (12)
eingreifen. Durch eine nachfolgende Drehbewegung des
Verschlußdeckels (18) wird dieser in bekannter Weise mit
dem Verschlußsockel (12) axial verspannt und damit der
Tankeinfüllstutzen (14) gasdicht verschlossen.
Die Drehbewegung des Verschlußdeckels (18) wird realisiert
durch eine Verzahnung (30), die sich auf dem Umfang oder
der Stirnfläche des Verschlußdeckels (18) befindet.
Die Verzahnung (30) steht im Eingriff mit einer in der
Karosseriemulde (10) verschiebbar gelagerten Zahnstange
(32), die mit einem Servomotor mit Schneckengetriebe oder
einem vom Fahrgastinnenraum manuell zu betätigenden Bowden
zug oder einer anderen, gleichwirkenden Betätigungs
einrichtung verbunden und verschiebbar ist.
Wird nach der axialen Verschiebung der Zahnstange (32) und
dem dadurch bewirkten Verdrehen des Verschlußdeckels (18)
in seine Offenstellung die Verschlußklappe (16) geöffnet,
so wird der Verschlußdeckel (18) vom Mitnehmer (24) ge
halten. Damit kann durch den Bediener (Fahrer, Tankwart)
die Zapfpistole unmittelbar in den Tankeinfüllstutzen (14)
eingeführt werden.
Wird die Verschlußklappe (16) geschlossen, so wird die
Zahnstange (32) von einer Verriegelungsmechanik (38) frei
gegeben. Damit kann die Zahnstange (32) durch eine
Druckfeder (40) wieder in ihre Verschlußstellung zurück
geführt werden. Dabei wird zugleich der Verschlußdeckel (18)
auf dem Verschlußsockel (12) des Tankeinfüllstutzens
(14) fixiert.
Der Mitnehmer (24) ist ein mit der Verschlußklappe (16)
verbunden es Element, in das der vom Verschlußsockel (12)
abgewandte Teil des Verschlußdeckels (12) bei geschlossener
Verschlußklappe (16) eingreift. Die flexible Verbindung von
Mitnehmer (24) und Verschlußklappe (16) ist form- oder
kraftschlüssig ausgebildet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Schnittdarstellung der Heck
partie eines PKW
Fig. 2 Die Innenseite einer geöffneten Verschlußklappe
mit Verschlußdeckel, der vom Mitnehmer gehalten
wird.
Fig. 3 Eine Explosivdarstellung nach Fig. 2 mit Ver
schlußsockel, Verschlußdeckel und an der Ver
schlußklappe angeordneten Mitnehmer
Fig. 4 Eine alternative Ausgestaltung des integrierten
Tankverschlusses mit einer Außenverzahnung in
einer Schnittdarstellung
Fig. 5 Ein integrierter Tankverschluß gemäß Fig. 4 in
eingebautem Zustand und bei verschlossenem Ver
schlußdeckel in einer Schnittdarstellung
Fig. 1 zeigt den in Wagenmitte im Bereich der Hinterachse
angeordneten Tank (4) eines PKW. Dieser Tank ist mittels
Schraubverbindungen an den Laschen (6) mit der
selbsttragenden Karosserie verbunden. Das Befüllen des
Tankes mit Kraftstoff erfolgt bei geöffneter
Verschlußklappe (16) und abgehobenem Verschlußdeckel (18)
über den Tankeinfüllstutzen (14). Zur Kompensation von
Fertigungs- und Montagetoleranzen und als zusätzlicher
Schutz bei Unfällen und Kollisionen ist der
Tankeinfüllstutzen (14) durch ein elastisches
Verbindungsstück (8) mit dem Tank (4) verbunden. Der
Verschlußsockel (12) mit Verschlußdeckel (18) ist innerhalb
einer Karosseriemulde (10) vertieft angeordnet. Dadurch
wird bewirkt, daß es bei Deformationen der Karosserieteile
(2) nicht zu einem sofortigen Abscheren des
Verschlußsockels (12) vom Tankeinfüllstutzen (14) kommt.
In einer ersten Ausführungsform nach Fig. 2 besteht der
integrierte Tankverschluß aus einer in den Verschluß
klappenlagerungen (17) schwenkbar angeordneten Verschluß
klappe (16).
An der Innenwandung der Verschlußklappe (16) ist durch
Punktschweißverbindungen ein Mitnehmer (24) angeordnet, der
aus einem U- förmigen Blechprofil besteht. Der hervor
kragende Steg des Blechprofils weist eine kreisförmige
Aussparung auf. An zwei diametralen Punkten der kreis
förmigen Aussparung befinden sich zusätzliche schlitz
förmige Ausnehmungen. In diese, als Bajonettverschluß (44)
ausgebildeten Ausnehmungen ragen die zwei Zapfen des
Bajonettverschlusses (42) des Verschlußdeckels (18) bei
geschlossenem Verschlußdeckel (18) fluchtend hin.
Durch eine in der Karosseriemulde (10) angeordnete Zahn
stange (32), die in eine auf dem Umfang des scheiben
förmigen Mittel teils des Verschlußdeckels (18) angeordnete
Verzahnung (30) eingreift, wird der Verschlußdeckel (18)
durch die Drehbewegung vom Verschlußsockel (12) gelöst.
Dabei werden die zapfenförmigen Aufsätze des Bajonett
verschlusses (46) von dem als Gegenstück ausgebildeten
Bajonettverschluß (48) des Verschlußsockels (12) frei
gegeben. Durch die Drehbewegung beim Öffnen des Verschluß
deckels (18) werden die außenliegenden Zapfen des
Bajonettverschlusses (42) verdreht und greifen hinter die
kreisförmige Ausnehmung des Bajonettverschlusses (44) des
Mitnehmers (24). In dieser Position kann die Verschluß
klappe (16) mit dem vom Mitnehmer (24) gehaltenen und
fixierten Verschlußdeckel (18) vom Verschlußsockel (12)
weggeschwenkt werden. Der Verschlußsockel (12) liegt
nunmehr frei und ermöglicht eine leichte Einführung der
Zapfpistole in den Tankeinfüllstutzen (14).
Das Schließen des integrierten Tankverschlusses erfolgt in
umgekehrter Reihenfolge, wobei zunächst die Verschlußklappe
(16) mit dem geführten Verschlußdeckel (18) an den
Verschlußsockel (12) herangeschwenkt wird. Durch die axiale
Verschiebung der Zahnstange (32) führt der Verschlußdeckel
(18) eine Drehbewegung aus, wobei der Bajonettverschluß
(46) und (48) eine gegenseitige, gasdichte Verspannung von
Verschlußsockel (12) und Verschlußdeckel (18) bewirken. Die
Abdichtung zwischen Verschlußdeckel (18) und Verschluß
sockel (12) erfolgt durch eine nicht näher dargestellte
Kunststoffdichtung.
Durch die Drehbewegung des Verschlußdeckels (18) beim
Verschließen des Verschlußsockels (12) werden die
zapfenförmigen Aufsätze des Bajonettverschlusses (42) in
eine Position gedreht, bei der sie berührungslos in der im
wesentlichen formschlüssigen Aussparung des Bajonett
verschlusses (44) ruhen. Falls in dieser Position die
Verschlußklappe (16) durch gewaltsames Öffnen oder als
Folge eines Unfalls abgerissen werden sollte, so würden die
dabei wirkenden Kräfte nicht auf den Verschlußdeckel (18)
übertragen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den
Verschlußdeckel (18) mehrteilig zu gestalten und den außen
liegenden, scheibenförmigen Ansatz mit Bajonettverschluß
(42) durch eine Klebverbindung mit dem mittleren Teil des
Verschlußdeckels (18), der die Verzahnung (30) trägt, zu
verbinden. Diese Klebverbindung würde im Falle eines Crash
die Funktion einer Sollbruchstelle übernehmen.
Die Axialbewegung der Zahnstange erfolgt im einfachsten
Fall durch einen nicht näher dargestellten Bowdenzug, der
von einem im Fahrgastinnenraum angeordneten Hebel betätigt
werden kann. Die Rückstellung der Zahnstange (32) beim
Schließen des integrierten Tankverschlusses erfolgt durch
eine Druckfeder (40). Eine Verriegelungsmechanik (38)
bewirkt, daß die bewegten Teile des integrierten
Tankverschlusses bei geöffneter Stellung in ihrer Position
arretiert werden.
In einer alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5
weist die Verschlußklappe (16) einen Lagerschaft (22) auf,
auf dessen zylindrischem Teil ein Mitnehmer (24) drehbar
angeordnet ist. Auf dem Außenumfang des zylindrischen
Mittel teils des Mitnehmers (24) ist eine Verzahnung (30)
aufgebracht. In diese Verzahnung (30) greift analog zum
Ausführungsbeispiel 1 eine Zahnstange (32) ein, die axial
beweglich in einer nicht näher dargestellten Führung in der
Karosserieangeordnet ist. Durch die Axialverschiebung der
Zahnstange wird auf dem Mitnehmer (24) ein Drehmoment
erzeugt. Dieses Drehmoment wird von der nicht näher
dargestellten Innenverzahnung im kalottenförmigen Teil des
Mitnehmers (24) auf die stirnseitige Außenverzahnung (26)
des Verschlußdeckels (18) übertragen. Der Mitnehmer (24)
ist auf dem Lagerschaft (22) drehbar angeordnet. Der
Lagerschaft (22) ist über einen Lagerkragen (21) mit der
Verschlußklappe (16) verbunden.
Der permanente Eingriff des verdrehbar angeordneten Mit
nehmers (24) auf die stirnseitige Außenverzahnung (26) des
Verschlußdeckels (18) wird durch eine Zugfeder (28) reali
siert. Um im Falle einer Kollision etwaige Relativ
bewegungen zwischen dem Verschlußdeckel (18) und dem Mit
nehmer (24) zu kompensieren, sind der Verschlußdeckel (18)
und der Mitnehmer (24) kalottenförmig ausgebildet in der
Art, daß der Mitnehmer (24) auf dem Verschlußdeckel (18)
taumelfähig aufsitzt und diesen im Kollisionsfall nicht
abreißen kann.
Durch die Drehbewegung des Mitnehmers (24) und des
Verschlußdeckels (18) wird ein Öffnen oder Schließen des
Tankverschlusses bewirkt. Das Abheben des Verschlußdeckels
(18) erfolgt beim Aufklappen der Verschlußklappe (16) durch
eine vorgespannte Zugfeder (28), die an einer Federöse (27)
des Verschlußdeckels (18) angelenkt und mit einer Federnase
am Lagerkragen (21) verbunden ist. Auftretende Reibkräfte
bei der Drehbewegung zwischen Mitnehmer (24) und Lager
kragen (21) werden durch einen Gleitring (50) minimiert.
Die Abdichtung zwischen der Innenwandung des Verschluß
deckels (18) und dem Verschlußsockel (12) erfolgt in an
sich bekannter Weise durch einen Dichtring (52). Der
Verschlußdeckel (18) wird in geschlossenem Zustand durch
eine Druckfeder (58) gegen den Kragen des Verschlußsockels
(12) gepreßt, die in einer Federaufnahme (60) angeordnet
ist.
Claims (7)
1. Integrierter Tankverschluß mit schraubbarem Verschlußdeckel
und verbundener Verschlußklappe,
dadurch gekennzeichnet,
daß der drehbare Verschlußdeckel (18) über einen axial drehbaren Mitnehmer (24) mit der schwenkbar gelagerten Verschlußklappe (16) flexibel gekoppelt ist und daß bei geschlossener Verschlußklappe (16) der Verschlußdeckel (18) drehfest und abdichtend auf dem Verschlußsockel (12) aufsitzt und bei geöffneter Verschlußklappe (16) mit dieser verbunden ist,
daß der Verschlußdeckel (18) eine umfangsseitige Verzahnung (30) aufweist, die mit einer Zahnstange (32) oder einem Zahnsegment in Eingriff steht,
daß die Zahnstange (32) oder das Zahnsegment mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist.
daß der drehbare Verschlußdeckel (18) über einen axial drehbaren Mitnehmer (24) mit der schwenkbar gelagerten Verschlußklappe (16) flexibel gekoppelt ist und daß bei geschlossener Verschlußklappe (16) der Verschlußdeckel (18) drehfest und abdichtend auf dem Verschlußsockel (12) aufsitzt und bei geöffneter Verschlußklappe (16) mit dieser verbunden ist,
daß der Verschlußdeckel (18) eine umfangsseitige Verzahnung (30) aufweist, die mit einer Zahnstange (32) oder einem Zahnsegment in Eingriff steht,
daß die Zahnstange (32) oder das Zahnsegment mit einer Betätigungseinrichtung verbunden ist.
2. Integrierter Tankverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (24) an der Innenwandung der Verschluß klappe (16) fest angeordnet ist,
daß bei geschlossenem Verschlußdeckel (18) Formelemente des Verschlußdeckels (18) in Aussparungen des Mitnehmers (24) fluchtend hineinragen, die bei einer Drehbewegung beim Öffnen des Verschlußdeckels (18) hinter die Aussparungen des Mitnehmers (24) greifen und den Verschlußdeckel (18) in dieser Lage fixieren.
daß der Mitnehmer (24) an der Innenwandung der Verschluß klappe (16) fest angeordnet ist,
daß bei geschlossenem Verschlußdeckel (18) Formelemente des Verschlußdeckels (18) in Aussparungen des Mitnehmers (24) fluchtend hineinragen, die bei einer Drehbewegung beim Öffnen des Verschlußdeckels (18) hinter die Aussparungen des Mitnehmers (24) greifen und den Verschlußdeckel (18) in dieser Lage fixieren.
3. Integrierter Tankverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (24) drehbar auf einem Lagerschaft (22)
angeordnet ist, der mit der Innenwandung der Verschluß
klappe (16) fest verbunden ist und daß der Mitnehmer (24)
den Verschlußdeckel (18) umschließt.
4. Integrierter Tankverschluß nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (24) formschlüssig mit einer stirn
seitigen Profilierung des Verschlußdeckels (18) in Ver
bindung steht.
5. Integrierter Tankverschluß nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (24) kraftschlüssig mit der Stirnseite
des Verschlußdeckels (18) verbunden ist.
6. Integrierter Tankverschluß nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung von Mitnehmer (24), Verschlußklappe (16)
und/oder Verschlußdeckel (18) eine Sollbruchstelle auf
weist.
7. Integrierter Tankverschluß
nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung der Zahnstange (32) oder des
Zahnsegmentes ein Servomotor mit Schneckengetriebe, ein
hydraulisch er oder pneumatischer Stellantrieb oder ein
Seilzug ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944422557 DE4422557C1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Integrierter Tankverschluß |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944422557 DE4422557C1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Integrierter Tankverschluß |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4422557C1 true DE4422557C1 (de) | 1996-01-04 |
Family
ID=6521681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19944422557 Expired - Fee Related DE4422557C1 (de) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | Integrierter Tankverschluß |
Country Status (1)
Country | Link |
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