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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Kraftstoffzufuhrvorrichtung in einem Fahrzeugtank.
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Diese Vorrichtung ermöglicht es, Treibstoff bis zum Motor
des Kraftfahrzeugs zu befördern.
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Im Stand der Technik ist bereits eine Vorrichtung zum
Zapfen von Treibstoff bekannt, bestehend aus einer
Ansaugleitung, die an Mittel zum Pumpen des Treibstoffes
angeschlossen ist, deren Ende in der Nähe des Bodens des
Behälters angeordnet ist.
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Aus Platzgründen weist der Treibstoffbehälter oft eine in
Längs- oder Querrichtung des Kraftfahrzeugs längliche Form
auf.
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Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit Gefälle fährt,
neigt sich der Treibstoffbehälter in bezug zu einer
Horizontalebene, und die in dem Behälter enthaltene
Treibstoffmenge verlagert sich zu dem untersten Ende
desselben. Die Neigung des Behälters führt dazu, daß, wenn
der Treibstoffbehälter fast leer ist und der oberste Teil
des Behälters jener ist, wo sich das Ende der
Treibstoffansaugleitung befindet, dieses Ende im Trockenen
liegt und aufgrund von mangelnder Treibstoffversorgung
rasch der Stillstand des Motors hervorgerufen wird.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde eine Vorrichtung
zum Zapfen von Treibstoff aus einem Behälter eines
Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bestehend aus zwei
Ansaugeinheiten, die in der Nähe des Behälterbodens und in
einem Abstand zueinander angeordnet sind.
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Die im Stand der Technik vorgeschlagenen Zapfvorrichtungen
dieses Typs sind jedoch relativ komplex und nicht gänzlich
zufriedenstellend.
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EP-A-0 463 567 beschreibt eine Vorrichtung zum Zapfen von
Treibstoff aus einem Behälter eines Kraftfahrzeugs,
bestehend aus zwei Ansaugöf fnungen, die an Mittel zum Pumpen
des Treibstoffes angeschlossen sind, die in der Nähe des
Behälterbodens voneinander entfernt angeordnet sind, einer
Hauptleitung und zwei Nebenleitungen zum Ansaugen von
Treibstoff, die miteinander durch eine Abzweigung
verbunden sind, wobei die freien Enden der Nebenleitungen
die Ansaugöffnungen für den Treibstoff bilden, einem
Verteiler der Treibstoffdurchflußmenge, der innerhalb der
Abzweigung parallel zu einer Ausrichtungsachse der
Anschlußenden der Nebenansaugleitungen und im wesentlichen
parallel zur Ausrichtung der beiden Ansaugöffnungen
zwischen zwei äußersten Positionen des maximalen
Verschlusses der einen oder anderen Nebenansaugleitung
verschiebbar ist, und Mitteln zum Verschieben des
Verteilers in Abhängigkeit von einer Kraft, die auf den
Behälter einwirkt, um den Treibstoff zu einer der
Ansaugöffnungen zu leiten, so daß die Treibstoffmenge, die
von der anderen der Ansaugöffnungen kommt, kleiner als die
von der ersten kommende ist.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen,
die es ermöglicht, Treibstoff an zwei voneinander
entfernten Stellen im Inneren eines Behälters zu zapfen, dies mit
einfachen und zuverlässigen Mitteln, die es ermöglichen,
insbesondere die Ansaugung von Luft zu vermeiden, wenn
eine der Zapfstellen im Trockenen liegt.
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zum Zapfen von Treibstoff aus einem Behälter eines
Kraftfahrzeugs vom Typ wie in EP-A-0 463 567 beschrieben,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler aus einem
eisenhaltigen Material hergestellt ist, wobei die Mittel
zum Verschieben des Verteilers einen Schwinghebel
umfassen, der außerhalb der Verzweigung angeordnet und
schwenkbar um eine Achse im wesentlichen senkrecht auf die
Ausrichtung der Ansaugöffnungen im stabilen Gleichgewicht
in seiner vertikalen Position montiert ist, wobei dieser
Schwinghebel ein Ende umfaßt, das in der Nähe der
Abzweigung angeordnet und mit einem Magneten versehen ist,
so daß die Verschiebung des Schwinghebels unter der
Wirkung der Kraft, die auf den Behälter einwirkt, durch
magnetische Anziehung die Verschiebung des Verteilers in
die der Kraftrichtung entgegengesetzte Richtung
hervorruft.
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Nach weiteren Merkmalen der Erfindung:
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- weisen die Anschlußenden der Nebenansaugleitungen
kreisförmige Innenquerschnitte auf und umfaßt der
Verteiler eine Scheibe, die in ihrem Zentrum auf einer Stange
montiert ist, deren Enden auf beiden Seiten der Scheibe in
Lagern gleitend montiert sind, welche durchbrochen sind,
um den Durchfluß des Treibstoffes zu ermöglichen, und in
den Anschlußenden der Nebenansaugleitungen befestigt sind;
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- ist jede Ansaugöffnung von einer Einfassung umgeben,
die mit dem übrigen Behälter in Verbindung steht und einen
Treibstoffspeicher bildet, und umfaßt die Zapfvorrichtung
ferner eine Hauptförderleitung für den nicht verbrauchten
Treibstoff, die durch eine Abzweigung an zwei
Nebenförderleitungen für den Treibstoff angeschlossen ist, um diesen
Treibstoff in im wesentlichen gleichen Durchflußmengen in
die Nebenförderleitungen zu verteilen, wobei die
Nebenförderleitungen freie Enden umfassen, die in das Innere der
Einfassungen münden, um diese letztgenannten mit
Treibstoff zu versorgen, unabhängig von der auf den
Behälter ausgeübten Kraft;
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- sind die Nebenleitungen und die Hauptleitung zum
Ansaugen von Treibstoff miteinander durch eine T-förmige
Abzweigung verbunden;
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- sind die Neben- und die Hauptförderleitungen für den
Treibstoff miteinander durch eine T-förmige Abzweigung
verbunden;
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- sind die Ansaugöffnungen von Sieben umgeben, um den
Treibstoff zu filtern.
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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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- Figur 1 eine schematische Ansicht eines
Treibstoffbehälters eines Kraftfahrzeugs darstellt, der eine
erfindungsgemäße Zapfvorrichtung umfaßt;
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- Figur 2 eine Detailansicht der Figur 1 ist, die ein
Gehäuse darstellt, in dem die Abzweigungen der Ansaug- und
Förderleitungen für den Treibstoff montiert sind.
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In Figur 1 ist ein Treibstoffbehälter dargestellt, der mit
dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet und auf
herkömmliche Weise in einem Kraftfahrzeug montiert ist.
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Dieser Behälter 10 umfaßt eine Treibstoffmenge, die je
nach Motorisierung des Fahrzeugs Diesel oder Benzin sein
kann und deren freie Oberfläche 12 in einer vollen Linie
dargestellt ist, wenn sich das Fahrzeug und der Behälter
in einer im wesentlichen horizontalen Position
befinden.
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Der Behälter 10 weist eine allgemeine, in die
Längsrichtung des Fahrzeugs längliche Form auf, die zu der
Ebene der Figur 1 parallel ist.
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In Figur 1 ist auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
dargestellt, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 14
bezeichnet und dazu bestimmt ist, Treibstoff aus einem
Behälter 10 zu zapfen, wobei diese Vorrichtung 14 in Figur 2
detaillierter dargestellt ist.
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Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 2 ist zu sehen, daß die
Zapfvorrichtung 14 eine Hauptansaugleitung 16 für den
Treibstoff umfaßt, von der ein Ende mit Mitteln bekannten
Typs zum Pumpen von Treibstoff, die in den Figuren nicht
dargestellt sind, und deren anderes Ende durch eine T-
förmige Abzweigung 18 mit zwei Nebenansaugleitungen 20A,
20B für den Treibstoff verbunden ist.
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Die Anschlußenden der beiden Nebenansaugleitungen 20A, 20B
sind im wesentlichen koaxial, und die freien Enden dieser
Leitungen sind im Inneren des Behälters 10 derart
angeordnet, daß sie Öffnungen 22A, 22B zum Ansaugen des
Treibstoffes bilden. Diese Öffnungen sind in der Nähe des
Behälterbodens voneinander entfernt angeordnet und entlang
einer Richtung parallel zu der größten Abmessung des
Behälters 10 ausgerichtet.
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Jede Ansaugöffnung 22A, 22B ist einer Einfassung 24A, 24B
umgeben, die auf an sich bekannte Weise mit dem übrigen
Behälter 10 in Verbindung steht und einen
Treibstoffspeicher bildet, wenn sich dieser Behälter neigt, wie dies in
der Folge detailliert beschrieben wird.
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Ferner ist jede Ansaugöffnung 22A, 22B mit einem Sieb 26A,
26B versehen, das im Inneren der entsprechenden Einfassung
24A, 24B angeordnet und dazu bestimmt ist, den Treibstoff,
der in diese Öffnung fließt, zu filtern.
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Die Zapfvorrichtung 14 umfaßt ferner eine
Hauptförderleitung 28 für den nicht vom Motor verbrauchten Treibstoff,
die mit einem Ende versehen ist, das über eine T-förmige
Abzweigung 30 an zwei Nebenförderleitungen 32A, 32B
angeschlossen ist, um den von der Hauptleitung 28 kommenden
Treibstoff in im wesentlichen gleichen Durchflußmengen in
die Nebenleitungen 32A, 32B zu verteilen.
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Die freien Enden 34A, 34B der Nebenförderleitungen 32A,
32B münden in der Nähe der Ansaugöffnungen 22A, 22B in das
Innere der Einfassungen 24A, 24B.
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Bezugnehmend auf Figur 2 ist zu sehen, daß die
Zapfvorrichtung 14 ferner einen Durchflußverteiler 36
umfaßt, der im Inneren der Abzweigung 18 zwischen zwei
äußersten Positionen des maximalen Verschlusses der einen
oder der anderen Nebenansaugleitung 20A, 20B verschiebbar
ist, und Mittel 38 zum Verschieben des Verteilers 36 in
Abhängigkeit von der Neigung des Behälters 10 in bezug zu
einer Horizontalebene.
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Vorzugsweise weisen die Anschlußenden der
Nebenansaugleitungen 20A, 20B wie in dem in den Figuren dargestellten
Beispiel kreisförmige Innenquerschnitte auf und umfaßt der
Verteiler 36 eine Scheibe 40, die aus einem eisenhaltigen
Material hergestellt und derart ausgeführt ist, daß sie in
der Abzweigung 18 parallel zu der Ausrichtungsachse der
Anschlußenden der Nebenleitungen 20A, 20B gleiten kann. Zu
diesem Zweck ist die Scheibe 40 in ihrem Zentrum auf einer
Stange 42 montiert, deren Enden auf beiden Seiten der
Scheibe in Lagern 44, 46 gleitend montiert sind, welche
durchbrochen sind, um den Durchfluß des Treibstoffes zu
ermöglichen, und in den Anschlußenden der
Nebenansaugleitungen 20A, 20B befestigt sind. Die Verschiebeachse der
Scheibe 40 ist im wesentlichen parallel zu der Ausrichtung
der beiden Ansaugöffnungen 22A, 22B.
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Die Mittel zum Verschieben des Verteilers 36 umfassen
einen Schwinghebel 38, der außerhalb der Abzweigung 18
angeordnet und schwenkbar um eine Achse X im wesentlichen
senkrecht zur Stange 42 und zur Ausrichtung der
Ansaugöffnungen 22A, 22B im stabilen Gleichgewicht in
seiner vertikalen Position montiert ist.
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Der Arm des Schwinghebels 38 umfaßt einen unteren Teil 48,
dessen freies Ende mit einer Masse 50 versehen ist, und
einen oberen Teil 52, dessen freies Ende einen Magneten 54
trägt, der sich über der Masse 50 in einer
Gleichgewichtsposition des Schwinghebels befindet.
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Der Schwinghebel 38 ist in bezug zu der Abzweigung 18
derart angeordnet, daß der Magnet 54, wenn sich der
Behälter in einer horizontalen Position befindet, die
Magnetscheibe 36 in eine mittlere Position der gleichen
Verteilung der Treibstoffdurchflußmenge, die von den
Nebenansaugleitungen 20A, 20B kommt, anzieht.
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Vorzugsweise sind die Abzweigungen 18, 30 und der
Schwinghebel 38 im Inneren eines Gehäuses 56 angeordnet, wie dies
in den Figuren dargestellt ist.
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Nachstehend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Zapfen von Treibstoff bezugnehmend auf die
Figuren beschrieben, in denen die Flußrichtung des
Treibstoffes durch Pfeile ohne Bezugszeichen angezeigt ist.
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Wenn das Fahrzeug mit einer im wesentlichen konstanten
Geschwindigkeit auf einer horizontalen Straße fährt, ist
der Behälter 10 horizontal, und das Treibstoffniveau um
die beiden Ansaugöffnungen 22A, 22B ist ungefähr gleich.
Der Verteiler 36 befindet sich in seiner mittleren
Position für die Gleichverteilung der Durchflußmengen, so
daß die Hauptansaugleitung 16 mit gleichen
Treibstoffmengen von den beiden Ansaugöf fnungen 22A bzw.
22B versorgt wird.
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Fährt das Fahrzeug auf einer Straße mit Gefälle, neigt
sich der Behälter 10 in bezug zu einer Horizontalebene,
und unter der Wirkung der Schwerkraft verlagert sich der
Treibstoff zu dem untersten Ende dieses Behälters.
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In Figur 1 ist in strichpunktierten Linien die freie
Oberfläche des Treibstoffes dargestellt, wenn der Behälter 10
geneigt ist, so daß sein hinteres Ende (links) höher ist
als sein vorderes Ende (rechts).
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Ist das Gefälle relativ stark und ist nicht mehr viel
Treibstoff in dem Behälter 10, wird der Bereich um die
Einfassung 24A, die sich am obersten Ende des Behälters
befindet, trocken. Es verbleibt jedoch eine kleine Menge
Treibstoff im Inneren dieser Einfassung 24A.
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Überdies verschiebt sich die Masse 50 des Schwinghebels 38
in die Richtung, in die die Schwerkraft ausgeübt wird, so
daß sich der Magnet 54 in die entgegengesetzte Richtung
dreht. Der Verteiler 36 verschiebt sich nun in der
Abzweigung 18 unter der Wirkung der magnetischen Anziehung des
Magneten 54 in seine Position des maximalen Verschlusses
der Nebenleitung 20A, die mit der obersten Ansaugöffnung
22A verbunden ist, wie dies in strichpunktierten Linien in
Figur 2 dargestellt ist.
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Auf diese Weise wird die Treibstoffmenge fast zur Gänze
von der Nebenleitung 20B geliefert, die mit der untersten
Ansaugöffnung verbunden ist, die sich in einem Bereich des
Behälters befindet, in dem die größte Treibstoffmenge
vorhanden ist.
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Falls der Verteiler 36 nicht ganz dicht ist, kann eine
kleine Menge Treibstoff durch die Ansaugleitung 20A
fließen. Sie wird von der Treibstoffmenge geliefert, die
in der Einfassung 24A enthalten ist, welche überdies über
die Nebenförderleitung 32A für den nicht verbrauchten
Treibstoff neu versorgt wird, wobei der geförderte
Treibstoff, der von der Hauptleitung 28 kommt, in gleichen
Mengen in die beiden Nebenförderleitungen 32A, 32B
unabhängig von der Neigung des Behälters verteilt wird.
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Die Treibstoffmenge, die in der obersten Einfassung 24A
vorhanden ist, wenn der Behälter 10 geneigt ist, ist somit
im allgemeinen ausreichend für die geringe Durchflußmenge,
die möglicherweise von dem Verteiler 36 gefordert wird,
und um zu vermeiden, daß sich die Einfassung unter der
Wirkung der Schwerkraft zu rasch leert.
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Fährt das Fahrzeug wieder auf einer horizontalen Straße,
verteilt sich der Treibstoff auf eine im wesentlichen
einheitliche Höhe in dem gesamten Behälter, und die
Einfassungen zur Speicherung von Treibstoff 26A, 26B füllen
sich durch die Wirkung kommunizierender Gefäße.
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Natürlich funktioniert die erfindungsgemäße
Zapfvorrichtung auf analoge Weise wie beschrieben, wenn
das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt wird, wodurch
die in dem Behälter enthaltene Treibstoffmenge zu einem
Ende des letztgenannten verlagert werden kann, ohne daß
dieser geneigt wäre.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Figuren
beschriebene und dargestellte Ausführungsart.
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Die Erfindung kann insbesondere für in eine Querrichtung
des Fahrzeugs verlängerte Behälter angewandt werden. In
diesem Fall sind die Ansaugöffnungen parallel zu dieser
Querrichtung ausgerichtet, und die Schwenkachse des
Schwinghebels ist parallel zu der Längsrichtung des
Fahrzeugs. Die Vorrichtung ermöglicht es nun, im
Treibstoffbereich die Auswirkungen der Querbeschleunigungen des
Fahrzeugs zu vermeiden.
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Die Hauptansaugleitung 16 für Treibstoff ist nicht
unbedingt senkrecht zu den beiden Nebenansaugleitungen 20A,
20B für den Treibstoff angeschlossen. Insbesondere kann
das Anschlußende der Hauptleitung in bezug zu der Achse
der Anschlußenden der Nebenleitungen geneigt sein.
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Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich.
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Sie ermöglicht es insbesondere, die Treibstoffversorgung
eines Motors eines Kraftfahrzeugs aufrechtzuerhalten, wenn
eine geringe Treibstoffmenge in dem Behälter verbleibt,
wobei sich diese Menge zu einem der Enden des Behälters
hin unter der Wirkung der Neigung des Fahrzeugs oder unter
der Wirkung einer Beschleunigung oder Verlangsamung des
Fahrzeugs verlagert.
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Überdies ermöglichen es die Einfassungen für die
Speicherung von Treibstoff, die kontinuierlich durch die
Förderleitungen für nicht verbrauchten Treibstoff neu versorgt
werden, einen minimalen Treibstoffdurchfluß in der
Nebenansaugleitung zu erhalten, die an die Ansaugöffnung
angeschlossen ist, um die das Treibstoffniveau am
niedrigsten ist, um die Ansaugung von Luft durch diese
Nebenleitung zu vermeiden.