DE60111561T2

DE60111561T2 - Entlüftungsventilanordnung

Info

Publication number: DE60111561T2
Application number: DE60111561T
Authority: DE
Inventors: John David GABBEY; Martin Larry VANDERVOORT; Paul Daniel CUNKLE
Original assignee: MARTINREA INDUSTRIES Inc; Martinrea Industries Inc USA
Current assignee: Martinrea Industries Inc USA
Priority date: 2000-11-07
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: AU2002229019A1; DE60111561D1; JP3914876B2; KR20030096233A; ES2242784T3; EP1339607B1; EP1339607A4; KR100571112B1; US6338362B1; EP1339607A1; BR0115458A; JP2004513023A; ATE297865T1; WO2002038445A1

Description

Hintergrund der Erfindung
I. Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine fomschlüssig dichtende Einlassventilvorrichtung (PSI) für das Füllrohr am Treibstofftank von Kraftfahrzeugen.
II. Beschreibung des Stands der Technik
In bekannten Kraftfahrzeugen wird zwischen dem Kraftfahrzeugäußeren und dem Treibstofftank ein Füllrohr angebracht. Während bei vielen bekannten Kraftfahrzeugen das Füllrohr lediglich von einer abnehmbaren Einfüllkappe bedeckt ist, wird bei anderen bekannten Kraftfahrzeugen über dem Füllrohr ein PSI-Ventil angebracht. Das PSI-Ventil dient dazu, den Austritt von Treibstoffdämpfen aus dem Treibstofftank durch das Füllrohr auf ein Minimum zu beschränken.
Diese bekannten PSI-Ventile sind jedoch von verhältnismäßig bescheidener Konstruktion. Diese bekannten PSI-Ventile verringern zwar den Austritt von Treibstoffdämpfen aus dem Treibstofftank durch das Füllrohr, können ihn aber nicht verhindern. Angesichts der immer schärfer werdenden behördlichen Bestimmungen über die Emission von Treibstoffdämpfen in die Atmosphäre haben sich diese bekannten PSI-Ventile jedoch als unzureichend erwiesen und können den amtlichen Normen nicht entsprechen.
Ein Grund, warum diese bekannten PSI-Ventile die amtlichen Normen nicht erfüllen können, ist, dass das PSI-Ventil am Füllrohr mit Befestigungsmitteln gesichert ist, die durch das Füllrohr hindurch führen. Diese Befestigungsmittel bilden jedoch Öffnungen im Füllrohr, die den Austritt von Treibstoffdämpfen durch die besagten Öffnungen, insbesondere nach längerem Betrieb des Kraftfahrzeugs, ermöglichen.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten PSI-Ventile ist, dass die Montage des PSI-Ventils an das Füllrohr einen hohen Arbeitsaufwand sowie häufig auch Spezial werkzeuge erfordert. Diese zusätzlichen Arbeitskosten erhöhen die Gesamtkosten für die PSI-Ventilvorrichtung.
US-A-4 966 299 offenbart eine formschlüssig dichtende Einlassventilvorrichtung für ein Treibstofftankfüllrohr, bestehend aus:
einem rohrförmigen Gehäuse mit einer Innen- und einer Außenfläche, wobei das besagte Gehäuse eine Wand aufweist, die anschließend an ein Ende des besagten Gehäuses quer über das besagte Gehäuse verläuft, wobei die besagte Wand eine Durchlassöffnung hat,
einem Klappenventil, das zwischen einer geschlossenen Stellung, in welcher das besagte Klappenventil die besagte Wandöffnung überdeckt und schließt, und einer offenen Stellung, in welcher das besagte Klappenventil entfernt von der besagten Wandöffnung angeordnet ist, bewegbar ist, damit Treibstoff durch die besagte Wandöffnung fließen kann,
einer Anordnung, die das besagte Klappenventil elastisch in die besagte geschlossene Stellung zwingt, und
einer vollständig im Inneren des besagten Gehäuses befindlichen Anordnung zur Befestigung des besagten Klappenventils an dem besagten Gehäuse.
Das nach dem Anmeldedatum für die vorliegende Erfindung veröffentlichte WO 02/44025 offenbart eine formschlüssig dichtende Einlassventilvorrichtung für ein Treibstofftankfüllrohr, bestehend aus:
einem rohrförmigen Gehäuse mit einer Innen- und einer Außenfläche, wobei das besagte Gehäuse in Reihe mit dem Treibstofftankfüllrohr angeordnet ist, wobei das besagte Gehäuse eine Wand aufweist, die anschließend an ein Ende des besagten Gehäuses quer über das besagte Gehäuse verläuft, wobei die besagte Wand eine Durchlassöffnung hat,
einem Klappenventil, das zwischen einer geschlossenen Stellung, in welcher das besagte Klappenventil die besagte Wandöffnung überdeckt und schließt, und einer offenen Stellung, in welcher das besagte Klappenventil entfernt von der besagten Wandöffnung angeordnet ist, bewegbar ist, damit Treibstoff durch die besagte Wandöffnung fließen kann,
einer Anordnung, die das besagte Klappenventil elastisch in die besagte geschlossene Stellung zwingt, und
einer vollständig im Inneren des besagten Gehäuses befindlichen Anordnung zur Befestigung des besagten Klappenventils an dem besagten Gehäuse.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine PSI-Ventilvorrichtung für das Füllrohr eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, mit welcher alle vorstehend genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen vermieden werden.
In Kürze besteht die erfindungsgemäße PSI-Ventilvorrichtung aus einem röhrenförmigen, zylindrischen Gehäuse mit einer Innen- und einer Außenfläche. Im Gehäuseinneren ist anschließend an ein Ende des Gehäuses eine Wand angebracht, welche eine Durchlassöffnung aufweist. Vorzugsweise sind das Gehäuse und die Wand einteilig aus Kunststoff gefertigt.
Ein Klappenventil ist schwenkbar so an einer Ventilhalterung befestigt, dass das Klappenventil zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung bewegbar ist. In geschlossener Stellung überdeckt das Klappenventil die Durchlassöffnung in der Gehäusewand und dichtet sie gegen Flüssigkeitsaustritt ab. Umgekehrt wird das Klappenventil in seiner offenen Stellung in Abstand von der Durchlassöffnung in der Wand gebracht, wobei Treibstoff durch das Gehäuse und in den Treibstofftank gelangen kann.
Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen sind jedoch das Klappenventil wie auch die Ventilhalterung im Gehäuseinneren angebracht. Um die Gehäuseaußenfläche herum ist eine Flüssigkeitsdichtung angebracht, und diese Flüssigkeitsdichtung gelangt an der Innenfläche des Füllrohrs dichtend in Eingriff. Weiterhin ist die Gehäuseaußenfläche kontinuierlich ausgeführt, d.h. sie hat keine Öffnungen zwischen der Flüssigkeitsdichtung und dem Gehäuseende, an dem das Klappenventil befestigt ist.
Da das gesamte Äußere des Gehäuses zwischen der Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Füllrohr und dem Gehäuseende, an dem das Klappenventil befestigt ist, aus einem Stück gefertigt ist, wird im Wesentlichen vermieden, dass Treibstoffdämpfe aus dem Treibstofftank um die Gehäuseaußenfläche herum austreten können. Weiterhin, um die Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Klappenventil und der Gehäusewand weiter zu verbessern, wird vorzugsweise um den äußeren Umfang des PSI- Ventils eine Flüssigkeitsdichtung angebracht, welche in die Gehäusewand in Eingriff kommt, wenn das Klappenventil in seine montierte Stellung gedreht wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dient die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen dieselben Teile in den verschiedenen Darstellungen mit denselben Bezugsnummern versehen sind; dabei zeigen
1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Explosionsdarstellung des PSI-Ventils und seiner Ventilhalterung;
3 eine Explosionsdarstellung der Anordnung des PSI-Ventils im Gehäuse;
4 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Schnittansicht im Wesentlichen entlang der Linie 5-5 in 4;
6 einen Längsschnitt im Wesentlichen entlang der Linie 6-6 in 4, und
7 eine ähnliche Darstellung wie in 6, die jedoch das Klappenventil in offener Stellung zeigt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
In Bezug auf 1, 6 und 6A wird dort eine bevorzugte Ausführungsform der PSI-Ventilvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung dargestellt, zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug mit einem an einem Ende offenen, zu einem Treibstofftank 14 führenden Treibstofffüllrohr 12 (in Diagrammform gezeichnet). Das Füllrohr 12 ist generell röhrenförmig und zylindrisch ausgebildet und ist an seinem Ende 16 zum Treibstofftank 14 hin offen.
Die PSI-Ventilvorrichtung 10 besteht aus einem röhrenförmig und zylindrisch ausgebildeten Gehäuse 18 mit einer Innenfläche 20 und einer Außenfläche 22. Eine Wand 24 verläuft quer über die Innenfläche 20 des Gehäuses 18 anschließend an ein Ende 26 des Gehäuses 18. Eine runde Durchlassöffnung 28 führt durch die Gehäuse wand 24. Außerdem sind das Gehäuse 18 und die Wand 24 einteilig aus Kunststoff gefertigt.
In Bezug auf 6 ist das Gehäuse 18 an der Innenfläche des Füllrohrs 12 coaxial so befestigt, dass das Gehäuse 18 in Reihe mit dem Füllrohr 12 dichtend [fluidly?] befestigt ist. Wenn das Gehäuse 18 an der Innenfläche des Füllrohrs 12 angebracht wird, schließt die Wand 24 außerdem eng an das offene Ende 16 des Fülllrohrs 12 an.
Irgendeine bekannte Vorrichtung wie z.B. eine Gewindehülse 30 (1) kann verwendet werden, um das Gehäuse 18 am Füllrohr 12 zu befestigen. Außerdem ist eine ringförmig rund um die Außenfläche 22 des Gehäuses 18 verlaufende elastische Flüssigkeitsdichtung 32 vorgesehen, die sich an das Gehäuseende 34 gegenüber dem Gehäuseende 26 anschließt. Wie am besten in 6 zu sehen ist, greift diese Flüssigkeitsdichtung 32 dichtend an der Innenfläche des Füllrohrs 12 ein, wenn das Gehäuse 18 im Füllrohr 12 angeschlossen ist.
In Bezug auf 4, 5 und 6A ist an der Innenfläche 20 des Gehäuses 18 ein Klappenventil 36 angebracht. Dieses Klappenventil 36 ist zwischen einer in 6 dargestellten geschlossenen Stellung und einer in 6A dargestellten offenen Stellung bewegbar. In geschlossener Stellung überdeckt und verdeckt das Klappenventil 36 die in der Gehäusewand 24 ausgebildete Durchlassöffnung 28. In geschlossener Stellung dichtet das Klappenventil 36 die Gehäusewand 24 und verhindert, dass Treibstoffdämpfe aus dem Treibstofftank 14 durch das Füllrohr 12 austreten können. Eine rund um den Außenumfang des Klappenventils 36 angebrachte Flüssigkeitsdichtung 38 erhöht die dichtende Wirkung des Klappenventils 36 gegenüber der Wand 24, wenn sich das Klappenventil 36 in geschlossener Stellung befindet. Wenn das Klappenventil umgekehrt in die in 6A dargestellte offene Stellung gebracht wird, schwenkt das Klappenventil 36 von der Gehäuseöffnung 28 ab und lässt dadurch den Treibstoff durch das Gehäuse 18 in den Treibstofftank 14 fließen.
In Bezug auf 2 und 3 ist das Klappenventil 36 mit einem Schwenkarm 40 (2) versehen, der von einer Seite des Klappenventils 36 nach außen verläuft, um das Klappenventil 36 an der Innenfläche 20 des Gehäuses 18 anzubringen. Außerdem ist der Hebel 40 mit zwei freistehenden zylindrischen Enden 42 und 44 versehen.
Zum Befestigungsmittel des PS-Ventils gehört ferner eine Ventilhalterung 46 mit zwei entgegengesetzten Abschnitten 48 und 50, welche jeweils mit einer halbzylindrischen Aussparung 52 versehen sind, wobei die Aussparungen 52 an den gegenüberliegenden Enden 42 und 44 des Ventilhebels 40 in Eingriff gelangen. Dabei ist das Klappenventils 36 gegenüber der Ventilhalterung 46 zwischen seiner geschlossenen Stellung (6) und seiner offenen Stellung (6A) schwenkbar. Eine Spiralfeder 56 ist in Wirkverbindung zwischen dem Ventilhalter 46 und dem Klappenventil 36 angebracht, um das Klappenventils 36 elastisch in seine geschlossene Stellung zu zwingen.
Speziell in Bezug auf 3 ist an der Innenfläche 20 des Gehäuses 18 ein Schienenpaar 60 vorgesehen, wobei die Schienen 60 generell am Gehäuse 18 entlang verlaufen. Vorzugsweise sind diese Schienen 60 einteilig mit dem Gehäuse 18 ausgeführt.
Weiterhin in Bezug auf 3 ist ein an der Gehäusewand 24 angeformtes Paar Auflagerplatten 62 vorgesehen. Jede dieser Auflagerplatten 62 enthalten eine zylindrische Aussparung 64 zur Aufnahme der entgegengesetzt liegenden Enden 42 und 44 (2) des Ventilhebels 40.
Weiterhin in Bezug auf 3 enthält die Ventilhalterung 46 ein Paar Schieber 68, die dazu dienen, in den Schienen 60 gleitend aufgenommen zu werden. Außerdem werden diese Schieber 68 gleitend in den Schienen 60 aufgenommen, wenn die Ventilhalterung 46 in das Gehäuse 18 geschoben wird, bis ihre entgegengesetzten Abschnitte 48 und 50 gegen die Auflagerplatten 62 stoßen, wobei die Enden 42 und 44 des Ventilhebels 40 zwischen der Ventilhalterung 46 und den Auflagerplatten 62 festgehalten werden.
Eine radial verlaufende Öffnung 70 durch das Gehäuse 18 ist zwischen der Flüssigkeitsdichtung 32 und dem inneren Ende 34 des Gehäuses 18 vorgesehen. Wenn die Ventilhalterung 46 in ihre Funktionsstellung gerückt wird, ragt am Ventilhalter 46 durch die Öffnung 70 ein Riegel 74 nach außen, blockiert die Ventilhalterung 46, befestigt gleichzeitig das Klappenventils 36 schwenkend am Gehäuse 18 und verhindert damit die weitere Bewegung des Klappenventils 36.
Wie die oben aufgeführten Beschreibungen zeigen, befindet sich sowohl das Klappenventils 36 als auch die Ventilhalterung 46 vollständig im Inneren des Gehäuses 18 – mit Ausnahme des durch die Gehäuseöffnung 70 ragenden Riegels 74. Der Hauptvorteil der PSI-Ventilvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung liegt jedoch darin, dass die gesamte Außenfläche 22 des Gehäuses 18 kontinuierlich aus einem Stück gefertigt ist, d.h. dass sich zwischen der Flüssigkeitsdichtung 32 und dem Außenende 26 des Gehäuses 18 keine Öffnungen befinden. Demzufolge wird der Austritt von Treibstoffdämpfen am Außenumfang des Gehäuses 18 sowie an den durch Gehäuse 18 führenden Öffnungen – mit Ausnahme der Wandöffnung 28 – effektiv ausgeschaltet. Da die Flüssigkeitsdichtung 38 am Klappenventil 36 das Klappenventil 36 wirkungsvoll gegen die Gehäusewand 25 abdichtet, wird der Austritt von Treibstoffdämpfen durch die Wandöffnung 28 ebenfalls effektiv ausgeschaltet.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich dadurch, dass sich die gesamte PSI-Ventilvorrichtung 10 mit Leichtigkeit ohne den Gebrauch von Spezialwerkzeugen manuell in das Ventilgehäuse 18 einbauen lässt.
Nach Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann viele Modifikationen und Anwendungsmöglichkeiten ersichtlich, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen bezeichneten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Eine formschlüssig dichtende Einlassventileinheit für einen Treibstofftankeinfüllstutzen, bestehend aus: einem röhrenförmigen Gehäuse (18) mit einer Innenseite (20) und einer Außenseite (22), wobei das Gehäuse (18) in Reihe mit dem Treibstofftankeinfüllrohr (12) angeordnet ist; wobei das Gehäuse (18) eine Wand (24) besitzt, die sich an einem Ende des Gehäuses (18) quer über das Gehäuse (18) erstreckt, wobei die Wand (24) eine Durchgangsöffnung (28) besitzt, ein Klappenventil (36), das zwischen einer geschlossenen Position, in der das Klappenventil (36) die Wandöffnung (28) überdeckt und schließt und einer geöffneten Position, in der das Klappenventil (36) entfernt von der Wandöffnung (28) angeordnet ist, um einen Treibstofffluss durch die Wandöffnung zu erlauben, bewegbar ist, Mitteln (56), um das Klappenventil (36) elastisch in die geschlossene Position vorzustellen, und Mitteln (46, 60, 62), die vollständig in dem Inneren des Gehäuses (18) angeordnet sind, um das Klappenventil an dem Gehäuse (18) zu befestigen, wobei das Befestigungsmittel aus wenigstens einem Kanal (60) besteht, der an dem Inneren (20) des Gehäuses (18) gebildet ist, einer Ventilhalterung (46), wobei das Klappenventil (36) schwenkbar zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position an der Ventilhalterung (46) befestigt ist, wobei die Ventilhalterung (46) gleitend in dem Gehäusekanal (60) aufgenommen ist, und Mitteln (70, 74), um die Ventilhalterung (46) an dem Gehäuse (18) in einer bestimmten Position gegenüber dem Gehäuse (18) zu befestigen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (18) eine zylindrische Form aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (18) und die Wand (24) einteilig ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter bestehend aus Mitteln (32), um das Gehäuse (18) flüssigkeitsdicht gegenüber einem Innenraum des Einfüllrohrs (12) abzudichten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Äußere (22) des Gehäuses zwischen dem einen Ende des Gehäuses (18) und den Flüssigkeitsabdichtmitteln (32) kontinuierlich einteilig ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel für den federnden Druck aus einer Feder (56) bestehen, die in Wirkverbindung mit der Ventilhalterung (46) und dem Klappenventil (36) steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (18) eine Öffnung (70) besitzt, die an seinem anderen Ende durch dieses Gehäuse (18) gebildet ist und wobei die Mittel zur Befestigung der Ventilhalterung (46) an dem Gehäuse (18) aus einer Klinke (74) an der Ventilhalterung (46) bestehen, wobei sich die Klinke durch die Öffnung (70) erstreckt, wenn die Ventilhalterung (46) sich in der bestimmten Position befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, weiter bestehend aus einer Flüssigkeitsdichtung (32), die um das Äußere (22) des Gehäuses (18) angeordnet ist, wobei die Flüssigkeitsdichtung (32) zwischen der Öffnung (70) und dem einen Ende des Gehäuses (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Flüssigkeitsdichtung (38), die um einen äußeren Umfang des Klappenventils (36) angeordnet ist, wobei die Flüssigkeitsdichtung (38) mit der Gehäusewand (24) in Eingriff kommt, wenn sich das Klappenventil (36) in der geschlossenen Position befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (18) aus Kunststoff besteht.