ES2200433T3 - Valvula de ventilacion para limitar el llenado para depositos de combustibles. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN CONJUNTO COMBINADO DE VALVULA ESFERICA PARA EL DEPOSITO DE COMBUSTIBLE, CIERRE DE VENTILACION DEL LLENADO ACCIONADO POR FLOTADOR Y VALVULA DE ALIVIO DE PRESION DEL VAPOR EN EL DEPOSITO, EN UN ALOJAMIENTO COMUN PARA MONTARSE EN LA ABERTURA DE UN SOLO ACCESO DEL DEPOSITO. UN CONDUCTO QUE CONTIENE LA VALVULA DE ALIVIO DE PRESION VA SELLADO SOBRE LA ABERTURA DE ACCESO AL DEPOSITO Y TIENE UN MIEMBRO DE PROLONGACION FIJADO A LA SUPERFICIE INFERIOR DEL CONDUCTO, CON UN CUELLO PROLONGADO QUE SE EXTIENDE A TRAVES DE LA ABERTURA DE ACCESO. UN SUBCONJUNTO DE VALVULA DE FLOTADOR INTERCAMBIABLE PARA VENTILACION SE ACOPLA AL EXTREMO DEL CUELLO ANTES DE FIJARSE LA PROLONGACION AL CONDUCTO Y DEL MONTAJE SOBRE EL DEPOSITO. SE PUEDEN APLICAR A DEPOSITOS DE DIFERENTES PROFUNDIDADES SIMPLEMENTE USANDO MIEMBROS DE PROLONGACION QUE TENGAN CUELLOS DE LONGITUDES ADECUADAMENTE DIFERENTES, MIENTRAS QUE EL SUBCONJUNTO DE VALVULA DE FLOTADOR Y DE CONDUCTO SON INTERCAMBIABLES.

Description

Válvula de ventilación para limitar el llenado para depósitos de combustibles.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a dispositivos del tipo empleado para controlar la ventilación del vapor de depósitos de combustible de vehículos a motor durante el llenado y también para proporcionar el cierre de emergencia de la ventilación en el caso de que el vehículo vuelque. Hasta ahora, ha sido una práctica común proporcionar también un tubo de ventilación en el cuello de llenado del depósito para la ventilación durante el llenado, junto con una segunda ventilación del recipiente de recogida del vapor empleado para el almacenaje del vapor de combustible durante los períodos en los que no funciona el motor y que se purga durante el funcionamiento del motor.

Alternativamente, la ventilación del llenado ha sido también conectada al recipiente en aplicaciones del vehículo más recientes. Cuando se emplea una válvula accionada por un flotador para cerrar la ventilación del llenado y la ventilación del recipiente de vapor, es necesario proporcionar una válvula de liberación de la presión en el caso de que la presión del vapor en el depósito exceda de un umbral previamente determinado de ruptura incipiente del depósito por seguridad en caso de riesgo de ruptura del depósito. Hasta ahora ha sido práctica común proporcionar válvulas individuales para estas funciones, lo cual ha necesitado una pluralidad de orificios en el depósito de combustible para proporcionar acceso para las disposiciones de cada una de las válvulas y de los puertos de ventilación. Recientemente, sin embargo, se ha encontrado deseable combinar las diversas funciones de ventilación y de válvula en una unidad común alojada que pueda ser insertada a través de un único orificio de acceso en el depósito de combustible para eliminar la necesidad de disposiciones herméticas separadas alrededor de orificios individuales y de ese modo simplificar el montaje del depósito y mejorar la fiabilidad del cierre hermético.

El problema de proporcionar un conjunto de válvula y ventilación múltiple alojados en común para la instalación y el sellado en un único orificio de acceso de un depósito de combustible está adicionalmente compuesto por el hecho de que muchos de los depósitos de combustible de la fabricación de vehículos actuales están moldeados en material plástico o polimérico el cual no es compatible con los materiales empleados para la construcción de las válvulas y los cuales son capaces de soportar el conjunto de requerimientos de vibración y de impacto de carga para la seguridad de los vehículos en los accidentes. Por lo tanto, se ha encontrado que es difícil proporcionar un conjunto alojado en común de este tipo para llevar a cabo las diversas funciones de ventilación, liberación de la presión y de cierre de la ventilación de llenado que pueda ser fácilmente instalado en un único orifico de acceso del depósito y cerrado herméticamente alrededor y que se acomode a las diversas configuraciones de los depósitos y proporcione fiabilidad en servicio.

Sin embargo, a fin de proporcionar una combinación de la ventilación y las plurales funciones de las válvulas en una unidad común insertada a través de un único orificio en el depósito, ha sido necesario proporcionar una pluralidad de diferentes configuraciones de alojamientos de válvulas y de disposiciones del flotador para acomodarse a las diversas configuraciones del depósito provistas de diferentes profundidades del depósito y niveles de llenado. Se necesita una disposición de válvula a medida para cada configuración diferente del depósito en la que la válvula se debe calibrar entonces para el nivel de cierre del líquido apropiado para un depósito particular.

La patente europea EP-A-773 128 describe en la realización de la figura 1 un conjunto de válvula de limitación del llenado que difiere del tema objeto de la reivindicación 1 substancialmente en que el elemento de retención no solapa el orificio del depósito sino que está emparedado entre el módulo de la válvula y el elemento de cubierta, el cual sujeta dicho módulo de válvula.

Por lo tanto el conjunto se fija al depósito por medio de la misma pieza la cual sostiene el módulo de válvula, lo cual puede ser indeseable.

Por lo tanto, ha sido deseable proporcionar algún medio o modo de tener una válvula de ventilación y llenado del depósito y una válvula de cierre que pueda ser fácilmente montada en depósitos de diferentes configuraciones y capacidades de una manera que permita que la válvula común se acomode a diferentes profundidades de depósitos.

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona un conjunto de válvula alojado en común para proporcionar la ventilación del vapor del recipiente, la ventilación de llenado y el cierre de la ventilación y la liberación de presión, el cual está configurado para montarlo y cerrarlo herméticamente a través de un único orificio de acceso en un depósito de combustible. Este conjunto de válvula de ventilación que limita el llenado es la materia objeto de la reivindicación 1 anexa. En una realización, la válvula de flotador y el alojamiento están formados como un subconjunto el cual está unido al extremo inferior de una parte del cuello flexible de un elemento de extensión de un elemento de retención que está cubierto con un elemento de cubierta o cabezal el cual incluye los puertos de la válvula y la válvula de liberación de la presión. El subconjunto de válvula de flotador se puede insertar a través de un orificio del depósito, mientras las partes superiores del cabezal se extienden sobre el orificio y proporcionan el cierre hermético en los alrededores. El elemento de extensión flexible se monta previamente al cabezal y el subconjunto de válvula de flotador se fija a la parte del cuello del elemento de extensión para la instalación en el depósito.

El cabezal y el subconjunto de válvula de liberación de la presión y el subconjunto de válvula de flotador son intercambiables, variando sólo la longitud de la parte del cuello del elemento de extensión para acomodarlos a las diversas profundidades de los depósitos de combustible. El subconjunto de válvula de flotador puede estar calibrado previamente para el cierre del nivel de combustible apropiado antes de la fijación al cuello para una profundidad dada de un depósito conocido.

En otra realización, están provistas lengüetas en el alojamiento del subconjunto de la válvula de flotador para la conexión directa con la superficie inferior de los rebordes de dicho elemento de retención.

La presente invención permite de ese modo emplear un subconjunto de válvula de flotador y un subconjunto de válvula de liberación de la presión/cabezal comunes para una pluralidad de configuraciones y profundidades de depósitos con sólo requiriendo la adaptación a la medida adecuada del elemento de extensión o de dicho elemento de retención para cualquier configuración de depósito dada.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista desde arriba de un conjunto de válvula de la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección tomada a lo largo de las líneas de indicación de la sección 2-2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista explosionada del conjunto de válvula de la figura 1. Y

La figura 4 es una sección transversal de una realización alternativa de la válvula de la figura 1.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las figuras 1 y 2, una realización de un conjunto de válvula de la presente invención se indica globalmente con 10 e incluye un cabezal indicado globalmente con 12 el cual tiene formado integralmente en él un conectador o rácor del tubo de ventilación de llenado 14 y un ajuste de la válvula de liberación de la presión 16 el cual se extiende hacia fuera desde la parte de la placa soporte 18 la cual incluye integralmente formada en ella un alojamiento de la válvula de liberación de la presión 20. El conectador o rácor de ventilación 14 tiene un paso de ventilación central 22 formado en su interior el cual comunica con el paso 24 que se extiende hacia abajo a través de la parte de la placa soporte 18.

El ajuste de la liberación de la presión 16 tiene un paso 26 formado en su interior el cual comunica con la cámara interior 28 del alojamiento de la válvula 20 y un elemento de la válvula de liberación de la presión 30 es desviado contra un asiento de válvula proporcionado alrededor de un puerto 32 que pasa a través de la placa soporte 18. La válvula 30 es desviada contra el asiento de válvula mediante un resorte adecuado 31 el cual permite que la válvula se abra a una presión de vapor establecida previamente para ventilar los vapores a la atmósfera, a través del paso 26 a fin de evitar una sobrepresión en el depósito.

Con referencia a la figura 2, una parte de una pared del depósito está ilustrada e indicada con el número de referencia 34 y tiene una abertura 36 formada en ella a través de la cual está instalado el subconjunto de la válvula de flotador indicada globalmente con 38, como se describirá aquí más adelante con mayor detalle. La parte de la placa soporte 18 del conjunto de cabezal 12 tiene un reborde periférico 19 el cual recubre la abertura 36 y se hace coincidir contra la superficie del depósito de combustible y está herméticamente cerrado contra ella mediante cualquier recurso adecuado, como por ejemplo, soldadura. Se entenderá que la parte de placa soporte 18 del cabezal y el reborde 19 están formadas de un material adecuado compatible con soldadura al material del depósito 34 el cual está típicamente formado de material plástico.

Con referencia a las figuras 2 y 3, un elemento de extensión que se indica globalmente con 40, tiene una parte de reborde superior 42 que se hace coincidir contra la superficie inferior de la placa soporte 18 dentro del reborde periférico 19 y se fija al mismo mediante un recurso adecuado, como por ejemplo por estaquillado por calor de las prolongaciones 44, 46 desde la superficie inferior de la placa soporte 18 a través de aberturas formadas en el reborde 42 como se indica en la figura 2. La extensión 40 incluye un cuello 48 que se extiende hacia abajo el cual tiene una parte de diámetro alargado 50 formada en el extremo inferior del mismo y un cubo hueco de diámetro alargado 52 formado con la intersección del reborde 42. La parte del cubo hueco 52 de la extensión 40 está cerrada herméticamente alrededor de un testigo tubular que se extiende hacia abajo 54 formado sobre la superficie inferior de la placa soporte 18. La extensión 54 está herméticamente cerrada en el cubo 52 mediante un anillo de junta elástico adecuado 56.

En la práctica presente de la invención, la longitud del elemento de extensión 40 se varía fabricando el elemento con longitud incrementada o reducida del cuello 48 a fin de colocar el conjunto de válvula de flotador 38 en la posición correcta con respecto al fondo del depósito de combustible para el cierre de la ventilación de llenado.

El elemento de extensión 40 está formado de un material polimérico adecuado provisto de buenas propiedades de resistencia al combustible y una elevada resistencia al impacto y a partir de un material de tal tipo que se estime que sea relativamente no higroscópico. En particular, la resistencia al impacto del material se escoge de tal forma que la resistencia a la vibración y a la carga de choque del cuello 48 en el caso de un accidente del vehículo, sean suficientes para evitar que la inercia del conjunto de válvula 38 ampute el cuello 48. En la práctica presente de la invención, un material termoplástico poliquetona vendido bajo el nombre comercial "Carilo^{TM}" fabricado por Shell Oil Company se ha encontrado que es particularmente satisfactorio, sin embargo, debe entenderse que se pueden emplear otros materiales termoplásticos que tengan las propiedades químicas y mecánicas deseadas.

Con referencia a las figuras 2 y 3, el conjunto de válvula de flotador incluye un alojamiento 58 el cual tiene una extensión tubular de diámetro reducido 60 que se extiende hacia arriba desde el extremo del mismo. La extensión 60 es recibida, preferiblemente con un ajuste a prensa, en el interior de la parte de diámetro alargado 50 de la extensión 40. La extensión tubular 60 está fijada en la parte 50 mediante cualquier recurso adecuado, como por ejemplo acoplamiento por fricción de rebabas anulares 62 formadas alrededor y soldadura.

El alojamiento 58 tiene dispuesto en su interior el subconjunto de válvula de flotador indicado globalmente con 64. El subconjunto de flotador 64 incluye un flotador 66 preferiblemente formado de material plástico de una densidad específica y una resistencia química adecuadas escogidas para permitir la inmersión en gasolina o combustible diesel. Con referencia a la figura 3, el extremo superior del flotador 66 tiene un montante 68 que se extiende desde allí el cual tiene un reborde anular 70 que se extiende radialmente hacia fuera formado en el extremo superior del mismo sobre el cual es recibido, en acoplamiento a presión, un elemento de jaula 72 que permite un movimiento axial limitado de la jaula con respecto al montante 68 con la jaula retenida en él mediante orejas adecuadas 74 provistas en el extremo inferior de las patas de la jaula 72. Un resorte 76 es recibido sobre la jaula 72 y tiene un extremo inferior del mismo que coincide contra la superficie superior del flotador 66 con un elemento de tapa 78 recibido sobre el extremo superior del resorte 76. La tapa tiene una junta anular elástica 80 recibida en ella y retenida mediante una copa de retención 82 recibida sobre la tapa 78 y acoplada a la misma mediante cualquier recurso adecuado, como por ejemplo, cierre a presión.

Un elemento de retención anular 84 es recibido sobre la tapa 78 y acopla un reborde 86 formado alrededor para limitar el movimiento hacia arriba de la tapa 78 bajo la fuerza del resorte 76. El elemento de retención 84 tiene una pluralidad de patas 88 que se extienden hacia abajo desde el mismo, las cuales acoplan la superficie superior del flotador 66 mediante lengüetas de resorte adecuadas en un acoplamiento de bloqueo por presión alrededor de un nervio anular 90 formado sobre la superficie superior del flotador 66.

Con referencia a las figuras 2 y 3 el conjunto de flotador 64 es recibido en el extremo inferior del alojamiento 58. La base 92 tiene lengüetas de rebabas de resorte 94, 96 que se extienden lateralmente desde ella las cuales se acoplan en ranuras 98, 100 formadas en los lados del alojamiento 58. Una parte testigo 102 se extiende hacia abajo desde el flotador 66 a través del centro del resorte 104 y es recibido por la guía 108 en la base 92. Con referencia a la figura 2, un manguito de calibración 106 está colocado en el fondo de la base 92 para sostener y calibrar el resorte 104. La calibración se consigue desplazando el manguito 106 hacia arriba hasta una carga o fuerza predeterminada y se fija o bloquea en su sitio mediante soldadura por ultrasonidos para mantener la carga. Se entenderá por lo tanto que el subconjunto de flotador 64 está montado previamente dentro del subconjunto de válvula de flotador 38 antes del montaje al elemento de extensión 40. El subconjunto de válvula de flotador 38 puede estar calibrado previamente antes del montaje en el elemento de extensión 40.

La realización de las figuras 1 hasta 3 es por lo tanto capaz de acomodarse a varias profundidades de depósitos de combustible utilizando un conjunto de flotador 68 y un conjunto de cabezal 12 común que requiere sólo un cambio en el elemento de extensión 40 para proporcionar una longitud diferente a la parte del cuello 48 para las diversas configuraciones de los depósitos.

Con referencia a la figura 4 se ilustra otra realización de la invención indicada globalmente con 200 provista de una pared del depósito 234 con un orificio 236 en ella a través del cual es recibido un subconjunto de válvula de flotador indicado globalmente con 238 el cual es idéntico al conjunto de válvula de flotador 38 de la realización de las figuras 1 hasta 3 excepto por la provisión de lengüetas de montaje 207, 209 que se extienden hacia fuera desde el extremo superior del alojamiento 258.

En la realización de la figura 4 está provisto un elemento globalmente indicado por 240 el cual es funcionalmente similar al elemento de extensión 40 excepto en que se han omitido las partes que se extienden hacia abajo y en cambio están provistas una pluralidad de orejas de acoplamiento 248, 250 en el lado inferior del mismo las cuales son acopladas por las lengüetas 209, 207, respectivamente para mantener el conjunto de válvula de flotador 238 fijado a la superficie inferior del elemento 240. Las lengüetas 209, 207 pueden flexar para acoplar dichas orejas 248, 250 en un acoplamiento de bloqueo a presión. La línea de partición entre los elementos 40 y el conjunto de válvula de flotador 238 no se representa en la figura 4. El elemento 240 está a su vez fijado a la superficie inferior de la placa soporte 218 mediante cualquier recurso adecuado, como por ejemplo, por estaquillado por calor o soldadura. El conjunto de cabezal indicado globalmente en 212 de la figura 4 tiene un elemento de válvula de ventilación 230 desviado cerrado contra un asiento de válvula 231 formado en la placa soporte del cabezal 218 dentro del alojamiento 220 y desviado cerrado mediante un resorte 234. El asiento de válvula 231 tiene una abertura 232 la cual comunica a través de una abertura en el elemento 240 con el orificio 236 en la pared del depósito.

El subconjunto de válvula de flotador 258 tiene la parte del cuello 260 del mismo que se extiende dentro de una cavidad 228 formada en el cabezal 212 y cerrada herméticamente en su interior mediante un anillo de junta elástico adecuado 256. El cabezal tiene un puerto de ventilación (no representado) el cual comunica con la cámara 228. La realización de la figura 4 permite por lo tanto la fijación directa del subconjunto de válvula de flotador 238 a la superficie inferior del cabezal para utilizarlo con depósitos estrechos. El cabezal tiene un reborde periférico 219 el cual está fijado a la superficie superior del depósito que rodea el orificio 236 mediante cualquier recurso adecuado, como por ejemplo, soldadura para retener y cerrar herméticamente el cabezal sobre el depósito.

La presente invención proporciona por lo tanto un cierre de la ventilación de llenado accionado por flotador y válvula de liberación de la presión combinados en un alojamiento común para el montaje y el cierre hermético dentro de un depósito de combustible a través de un único orificio en la pared del depósito de una manera que es económica de fabricar y que proporciona un cierre hermético fiable y un montaje fácil.

Aunque la invención ha sido descrita aquí con respecto a las realizaciones ilustradas, se entenderá que la invención es capaz de ser modificada y variada y está limitada sólo por las siguientes reivindicaciones.

Claims (8)

1. Conjunto de válvula de ventilación que limita el llenado (10; 200) para la instalación en un orificio de acceso (36; 236) de un depósito de combustible comprendiendo:

(a) un módulo de válvula principal (38; 238) que incluye (i) un cuerpo con un tamaño para ser insertado en dicho orificio de acceso, (ii) una válvula de flotador (64), (iii) un puerto de ventilación cerrado por dicha válvula de flotador (64) en una posición previamente determinada de dicha válvula de flotador y (iv) dicho cuerpo teniendo formado en él una pluralidad de superficies de fijación (60, 62);

(b) un elemento de retención (40; 240) provisto de una parte de reborde (42) con un tamaño y una configuración de tal forma que cubre dicho orificio del depósito (36; 236) que comunica con dicho puerto de ventilación, dicho elemento de retención estando provisto de ciertas partes de montaje del mismo en contacto con dichas superficies de fijación del cuerpo (60; 62);

(c) medios (62; 207, 209, 248, 250) para retener dichas partes de montaje en contacto con dichas superficies de fijación del cuerpo; y

(d) un elemento de cubierta (18, 19; 218, 219) provisto de una salida de ventilación (14; 216) que comunica con dicho puerto del módulo de ventilación al montar dicha cubierta (18, 19; 218, 219) sobre dicho elemento de retención (40; 240) en el que dicha cubierta (18, 19; 218, 219) está fijada a dicho depósito reteniendo de ese modo dicho módulo (38; 238) en él.

2. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicha cubierta (18, 19; 218, 219) está formada de material soldable a dicho depósito (34) y dicho cuerpo está formado de material no soldable a dicho depósito.

3. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicho medio de retención incluye soldadura.

4. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicho medio de retención incluye el ajuste a prensa.

5. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicho módulo (38) incluye el cierre hermético con una junta elástica (56) alrededor de un puerto de ventilación en dicha cubierta (18, 19) que comunica con dicha salida de ventilación (14).

6. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicha cubierta (18, 19) está formado de material polietileno y dicho elemento de retención (40) está formado de material termoplástico poliquetona.

7. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dicho elemento de retención (40) está previamente montado en dicha cubierta (18, 19) mediante estaquillado por calor.

8. El conjunto definido en la reivindicación 1, en el que dichas ciertas partes de montaje de dicho elemento de retención se extienden en dicho orificio e incluyen una parte que absorbe el choque elástico.