DE69305611T2

DE69305611T2 - Rückschlagventil in einem Einfüllstutzen eines Kraftstoffbehälters für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE69305611T2
Application number: DE69305611T
Authority: DE
Inventors: William Stanley Gryc
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-09-14
Also published as: DE69305611D1; US5327871A; EP0590820B1; EP0590820A1

Description

Entwickler von Treibstoffanlagen für Automobile haben eine Vielfalt von Strukturen verwendet, um das Zurückfließen von Treibstoff aus den Einfüllrohren des Treibstofftanks zu verhindern. Diese Vorrichtungen werden im allgemeinen von einer Feder, einem Gegengewicht oder im Falle eines Entenschnabels von der eigenen Steifheit des Materials, aus dem die Vorrichtung besteht, verschlossen gehalten. Leider führen alle diese Vorrichtungen einen Engpaß in den Pfad des Treibstoffes ein, der sich entlang dem Füllrohr bewegt. Auch sind solche Vorrichtungen teuer und können funktionelle Probleme wie Zusammenhaften aufweisen. Daher besteht ein großer Bedarf an einer einfachen, robusten Vorrichtung zum Verhindern des Zurückfließens von Treibstoff durch Einfüllrohre für Treibstoff, die auch eine hohe Füllgeschwindigkeit für den Treibstoff erlaubt. U.S. 4,760,933 offenbart ein Rückschlagventil nach Art eines Entenschnabels im Einklang mit dem Oberbegriff von Anspruch 1, um das Zurückfließen von einer Einfüllöffnung eines Treibstofftanks unter Kontrolle zu halten. Der Entenschnabel wirkt wie ein elastisches Ventil, das normalerweise geschlossen ist, sich aber öffnet, wenn im Füllrohr Druck durch eine Treibstoffsäule und durch die Einführung eines Treibstoffzapfhahnes aufgebaut wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Entenschnäbel mit ausreichender Steifigkeit, um Rückschlag zu verhindern, die oben beschriebene, unerwünschte Eigenschaft besitzen, daß sie den Treibstofffluß in den Tank begrenzen, wodurch ein rasches Auffüllen unmöglich wird.
Mit der Absicht, die vorstehenden Nachteile zu mildern, stellt die vorliegende Erfindung ein Treibstofftank- und -einfüllsystem für einen Verbrennungsmotor bereit, das einen Treibstofftank sowie ein Einfüllrohr umfaßt, das sich in den Treibstofftank hinein erstreckt und mit einem Auslaß, der sich innerhalb des Tanks befindet, und eine Rückschlagvorrichtung, die am Auslaß des Treibstoffeinfüllrohrs befestigt ist, worin die Rückschlagvorrichtung eine normalerweise offene Ventilvorrichtung umfaßt, die es dem Treibstoff ermöglicht, durch das Einfüllrohr in den Tank zu gelangen, und die den Treibstoff daran hindert, den Tank durch das Einfüllrohr zu verlassen.
Vorzugsweise umfaßt die Rückschlagvorrichtung eine zusammendrückbare Filmmembran, die in einem Rohr ausgebildet ist.
Vorteilhaft kann das zusammendrückbare Rohr aus einer Dünnfilmmembran als Hülle ausgebildet sein, die sich bis zu wenigen Zentimetern vom Boden des Treibstofftanks erstreckt.
Es stellt einen Vorteil der vorliegenden Erfindung dar, daß Treibstoff leicht in den Tank unterhalb vom Flüssigkeitsspiegel eingeführt werden kann. Das reduziert die Belüftung des Treibstoffes im Tank auf ein Minimum, wodurch die während des Einfüllens erzeugte Menge an Treibstoffdampf so klein wie möglich gehalten wird.
Die Erfindung wird nun weiter auf dem Wege eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Abbildung 1 eine schematische Darstellung eines Treibstofftank- und - einfüllsystems der Erfindung ist, die das Rückschlagventil in seiner normalerweise geöffneten Stellung zeigt;
Abbildung 2 eine Abbildung 1 ähnliche schematische Darstellung ist, die das Rückschlagventil jedoch in seiner normalerweise geschlossenen Stellung zeigt;
Abbildung 3 eine Querschnittsansicht eines Treibstoffeinfüllrohrs und eines Rückschlagventils ist; und
Abbildung 4 eine Draufsicht eines Gitters im Einfüllrohr ist, entlang der Strecke 4-4 von Abbildung 2.
Wie in Abbildung 1 gezeigt ist, erstreckt sich ein Treibstoffeinfüllrohr 12 mit einem Deckel 18 und einem Auslaß 16 in einen Treibstofftank 14. Ein zusammendrückbares Rückschlagventil 10 aus einem dünnen Film ist um den Auslaß 16 herum befestigt und erstreckt sich weiter in den Treibstofftank 14.
Beim Auffüllen fließt der Treibstoff durch das Treibstoffeinfüllrohr 12 zum Auslaß 16, wo der Treibstoff in das Rückschlagventil 10 eintritt. Der Treibstoff fließt dann unbehindert durch das zylindrische Rückschlagventil 10 und in das Hauptvolumen von Tank 14. Da das Rückschlagventil 10 normalerweise offen ist, kann der Treibstoff frei durch das Rückschlagventil 10 in den Tank 14 fließen. Das ermöglicht eine hohe Durchflußgeschwindigkeit ohne störenden Verschluß des Einfüllstutzens.
Es wurde festgestellt, daß die Belüftung des Treibstoffes im Tank 14 auf ein Mindestmaß verringert wird, wenn der Boden von Rückschlagventil 10 auf wenige Zentimeter vom Boden des Tanks 14 gebracht wird. Das unterstützt das Vorbeugen der Erzeugung exzessiver Mengen von Treibstoffdämpfen während des Auffülens.
Die Abbildungen 3 und 4 zeigen zusätzliche Einzelheiten von Rückschlagventil 10, das vorzugsweise ein zylindrisches Rohr, entweder ein nahtloses oder eines aus einer gewundenen Hülle, aus einem flexiblen, im wesentlichen undurchlässigen Material umfaßt, wie etwa Polytetrafluorethylenfilm, der unter dem Warenzeichen "Tefzel" vertrieben wird. Es wurde gefunden, daß ein Zylinder, der aus einem Material mit einer Stärke von ungefähr 1 Millimeter besteht, zufriedenstellend als Rückschlagventil arbeitet. Wie in Abbildung 3 gezeigt ist, kann das Rückschlagventil 10 am Auslaß 16 mittels eines Streifens 22 befestigt sein, der das Rückschlagventil 10 am Einfüllrohr befestigt. Der Fachmann wird angesichts dieser Offenbarung erkennen, daß andere Arten von Befestigungsvorrichtungen verwendet werden können, um das Rückschlagventil 10 am Einfüllrohr 12 zu befestigen. Ebenso sind Rohrmaterialien unterschiedlichen Durchmessers verfügbar, um die vorliegende Erfindung zu realisieren.
Abbildung 4 veranschaulicht ein Gitter 20, das sich über den Auslaß 16 des Einfüllrohrs erstreckt. Das Gitter 20 hindert das Rückschlagventil 10 daran, wenn es sich im zusammengedrückten Zustand befindet, in das Treibstoffeinfüllrohr 12 zu gelangen.
Wie in Abbildung 2 gezeigt ist, kann das Entfernen des Verschlusses 18 von einem Fließen des Treibstoffes in die entgegengesetzte Richtung begleitet sein, wenn der Dampfdruck im Inneren des Treibstofftanks 14 größer ist als der atmosphärische Druck. Anders ausgedrückt, kann der Treibstoff beginnen, durch das Treibstoffeinfüllrohr 12 nach außen zu fließen. In diesem Fall dient das Rückschlagventil 10 als Rückschlagvorrichtung, indem es in sich zusammenfällt, wodurch es das Austreten des Treibstoffes aus dem Tank durch das Treibstoffeinfüllrohr verhindert. Abbildung 2 zeigt somit das kollabierte Rückschlagventil 10, das das Zurückfließen des Treibstoffes durch das Treibstoffeinfüllrohr 12 verhindert. Das Rückschlagventil 10 spricht auf eine umgekehrte Fließrichtung an, bevor irgendein bedeutendes Volumen an Treibstoff in das Treibstoffeinfüllrohr 12 geflossen ist. Da das Rückschlagventil 10 ein geringes Gewicht und eine hohe Biegsamkeit besitzt, drückt Treibstoff, der in die entgegengesetzte Richtung fließt, das Rückschlagventil rasch zusammen.

Claims

1. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend:

einen Treibstofftank (14),

ein Einfüllrohr (12), das sich in den Treibstofftank hinein erstreckt und mit einem Auslaß (16), der sich innerhalb des Tanks (14) befindet, und

eine Rückschlagvorrichtung (10), die am Auslaß (16) des Treibstoffeinfüllrohrs (12) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß diese Rückschlagvorrichtung eine normalerweise offene Ventilvorrichtung (10) umfaßt, die es dem Treibstoff ermöglicht, durch das Einfüllrohr (12) in den Tank (14) zu gelangen, und die den Treibstoff daran hindert, den Tank (14) durch das Einfüllrohr (12) zu verlassen.

2. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem nach Anspruch 1, worin diese Rückschlagvorrichtung eine zusammendrückbare Filmmembran umfaßt, die in einem Rohr (10) ausgebildet ist.

3. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem nach Anspruch 2, worin sich das Rohr (10), das das Rückschlagventil bildet, bis zu wenigen Zentimetern vom Boden des Tanks (14) erstreckt.

4. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem nach Anspruch 2 oder 3, das ferner eine Vorrichtung (20) umfaßt, die verhindert, daß das zusammendrückbare Rohr (10) in das Treibstoffeinfüllrohr (12) gezogen wird.

5. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem nach Anspruch 4, worin diese Vorrichtung, die verhindert, daß das zusammendrückbare Rohr (10) in das Treibstoffeinfüllrohr (12) gezogen wird, ein Gitter (20) umfaßt, das sich über den Auslaß (16) des Treibstoffeinfüllrohrs (12) erstreckt.

6. Ein Treibstofftank- und -einfüllsystem nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, worin dieses zusammendrückbare Rohr (10) einen im wesentlichen undurchlässigen Zylinder umfaßt.