SE530798C2

SE530798C2 - tank ventilation valve

Info

Publication number: SE530798C2
Application number: SE0700180A
Authority: SE
Inventors: Magnus Sjoesten; Christer Leini
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-09-16
Also published as: SE0700180L; DE102008004696A1

Description

20 25 30 35 530' 798 2 Dessa syften uppnås genom de särdrag som anges i de vidhängande patentkraven. These objects are achieved by the features set forth in the appended claims.

Enligt en betraktelse utgörs tankavluftningsventilens ytterhölje av ett ventilhus och en tättslutande kåpa, vilka företrädesvis försluts genom att kåpan enkelt snäpps fast på ventilhuset. Tankavluﬂningsventllens täthet säkerställs företrädesvis genom en O-ring mellan ventilhuset och kåpan. l det utrymme som omsluts av ventilhuset och kåpan ﬁnns en ﬂottör.According to a consideration, the outer casing of the tank vent valve consists of a valve housing and a tight-fitting cover, which are preferably closed by simply snapping the cover onto the valve housing. The tightness of the tank drain valve is preferably ensured by an O-ring between the valve housing and the cover. In the space enclosed by the valve body and the cover, there is an otter.

Flottören har ett företrädesvis centralt beläget kulsäte. I detta kulsäte vilar en kulformad tätningskropp. Ovanför ﬂottören ﬁnns ett tätande membran, vilket är försett med ett ventilsäte för den kulformade tätningskroppen. Detta membran är tjäderbelastat, vilket gör att det i norrnalläget antar en mot ett membransäte anliggande position, varvid membranet är förslutande och ventilen är stängd. Membranet står företrädesvis i direkt kontakt med fjädem.The float has a preferably centrally located ball seat. A ball-shaped sealing body rests in this ball seat. Above the otter is a sealing diaphragm, which is provided with a valve seat for the ball-shaped sealing body. This diaphragm is loaded with capercaillie, which means that in the northern position it assumes a position abutting against a diaphragm seat, the diaphragm being sealing and the valve being closed. The diaphragm is preferably in direct contact with the spring.

Fjädem utgörs exempelvis av en trycktjäder vars andra ände står i kontakt med ventilkåpan.The spring consists, for example, of a pressure cap which has the other end in contact with the valve cover.

Den kulforrnade tätningskroppen vilar i norrnalläget i kulsätet, samt är av ventilsätets väggar instyrt mot dess centrum.The ball-shaped sealing body rests in the north position in the ball seat, and is guided by the walls of the valve seat towards its center.

Enligt myndighetskrav skall ett tryck som överstiger 0,3 bar kunna neutraliseras. När ett förutbestämt tryck som överstiger atmosfärstryck överskrids i tanken, skjuts ﬂottören upp och den kulformade tätnlngskroppen tätar mot ventllsâtet. Övertrycket gör att membranet skjuts uppåt och tjädem komprimeras. varvid ventilen övergår från ett stängt till ett öppet läge och övertrycket släpps ut. Gastrycket kan även verka direkt på membranet, utan ﬂottörens inverkan. När trycket normaliserats återgår membranet till sitt tidigare, stängda läge. Den kulformade tätningskroppen och ﬂottören har i detta läge tillsammans endast verkan av ﬂottör. Flottören har i egenskap av sin verkan som ﬂytkropp bland annat funktionen att förhindra att bränsle skvätter ut ur tanken. Detta möjliggörs av den kulforrnade tätningskroppen, vilken förskjuts mot ventilsätet när ﬂottören höjs av vätskenivàn. Denna funktion är av betydelse för såväl bränsleekonomin som miljön. Det senare är av vikt inte minst med tanke på sannolikheten för hårdare framtida myndighetskrav. Om tankavluftningsventilens läge lutar med ett förutbestämt gradtal upp till 90 grader, försluts tankavluftningsventilen. När det föreliggande fordonet välter, lyfter vätskan initialt ﬂottören och den kulforrnade tätningskroppen trycks in i ventllsätet på membranet, varvid ventilen försluts och täthet uppstår. Tankavluftningsventilen utformas företrädesvis så att den kulforrniga tätningskroppen därefter, vid ökande lutningsvinkel hos fordonet, genom sin egen tyngd lägger sig i ventilsätet. Den kulforrnade tåtningskroppen skall följaktligen ha en egenvikt som överstiger bränslets densitet. Tankavluftningsventilen kan utformas så att den kulformade tätningskroppen återtar sin ursprungliga position när fordonet àterfått sin normala, upprätta position. 10 15 20 25 35 530 798 3 Tankavluftningsventilen tillhandahåller genom utformningen med membranförskjutning god ﬂödeshastighet. Flödeshastigheten år företrädesvis upp till 120 llminut, varvid en enda ventil är tillräcklig, även för fordon med mer än en bränsletank.According to regulatory requirements, it must be possible to neutralize a pressure exceeding 0.3 bar. When a predetermined pressure exceeding atmospheric pressure is exceeded in the tank, the otter is pushed up and the ball-shaped sealing body seals against the valve seat. The overpressure causes the diaphragm to slide upwards and the capercaillie to be compressed. whereby the valve transitions from a closed to an open position and the overpressure is released. The gas pressure can also act directly on the diaphragm, without the effect of the tt otter. When the pressure has returned to normal, the diaphragm returns to its previous, closed position. In this position, the ball-shaped sealing body and the tt-otter have only the effect of ﬂ-otter. The float, in its function as a surface body, has, among other things, the function of preventing fuel from splashing out of the tank. This is made possible by the ball-shaped sealing body, which is displaced towards the valve seat when the otter is raised by the liquid level. This function is important for both the fuel economy and the environment. The latter is important not least in view of the probability of stricter future regulatory requirements. If the position of the tank vent valve is tilted by a predetermined degree up to 90 degrees, the tank vent valve closes. When the present vehicle overturns, the liquid initially lifts the otter and the ball-shaped sealing body is pushed into the valve seat on the diaphragm, closing the valve and tightening. The tank vent valve is preferably designed so that the spherical sealing body then, at an increasing angle of inclination of the vehicle, settles in the valve seat by its own weight. The ball-shaped sealing body must therefore have an unladen weight that exceeds the density of the fuel. The tank vent valve can be designed so that the ball-shaped sealing body returns to its original position when the vehicle has regained its normal, upright position. 10 15 20 25 35 530 798 3 The tank deaeration valve provides good ﬂ velocity through the design with diaphragm displacement. The flow rate is preferably up to 120 l / minute, with a single valve being sufficient, even for vehicles with more than one fuel tank.

Tankavluftningsventilen kan monteras i valfri uppàtriktad position, samt förses med valfri gänga, för att i efterhand eller i samband med monteringen möjliggöra justering av utströmningsmunstycketi önskvärd riktning. Ventilhusets nedre del har företrädesvis en sexkantsproﬁl för enkel justering med en sexkantsnyckel. Tankavluftningsventilen förses vid sin gängning företrädesvis med en tätande O-ring.The tank vent valve can be mounted in any upright position, and is provided with any thread, in order to subsequently or in connection with the installation enable adjustment of the outflow nozzle in the desired direction. The lower part of the valve housing preferably has a hexagon socket for easy adjustment with a hexagon wrench. The tank deaeration valve is preferably provided with a sealing O-ring during its threading.

Tankavluftningsventilen tillverkas i ett korrosionsbeständigt material, företrädesvis ett polymermaterial. Detta material har god motståndskraft mot de vanligaste bränsletyperna såsom till exempel diesel, bensin, etanol, dlmetyleter (DME), rapsmetylester (RME), palmmetylester (TME), sojametylester (SME). Även den kulformade tätningskroppen tillverkas i ett korrosionsbeständigt material för att undvika att den rostar fast, företrädesvis i ett keramiskt material. Den kulforrnade tätningskroppen kan altemativt vara överdragen med ett icke korroderande material, såsom till exempel ett polymermaterial. För att tillgodose myndighetskrav skall en tankavluftningsventil smälta vid brand, varvid en stril av bränsle kan rinna ut och explosion undvikas. Även av denna orsak kan utformning av åtminstone viss del av tankavluftningsventilen i polymerrnaterial vara föredraget.The tank vent valve is made of a corrosion-resistant material, preferably a polymeric material. This material has good resistance to the most common fuel types such as diesel, petrol, ethanol, dimethyl ether (DME), rapeseed methyl ester (RME), palm methyl ester (TME), soy methyl ester (SME). The spherical sealing body is also made of a corrosion-resistant material to prevent it from rusting, preferably of a ceramic material. The ball-shaped sealing body may alternatively be coated with a non-corrosive material, such as for example a polymeric material. In order to meet regulatory requirements, a tank vent valve must melt in the event of a fire, whereby a jet of fuel can leak out and an explosion is avoided. Also for this reason, the design of at least some part of the tank vent valve in polymeric material may be preferred.

Uppﬁnningen kommer nu att beskrivas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ﬁgurerna.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures.

Utföringsfonnema skall endast uppfattas som åskàdliggörande den föreliggande uppﬁnningens anda och omfång, och på inget som helst sett som en begränsning.The embodiments are to be construed as merely detrimental to the spirit and scope of the present invention, and in no way as limiting.

Kortfattad beskrivning av ﬁggrema FIG. 1 är en vy med isärdragna delar av en tankavluftningsventil enligt uppﬁnningen; FIG. 2 år en sidovy i genomskämlng av en tankavluftningsventil enligt uppﬁnningen; FIG. 3 ar en vy av en tankavluftningsventil enligt uppfinningen i genomskåming, vilken visar ventilen i stängt läge vid hög bränslenivà, varvid membranet ligger an mot ventilhusets övre kant.Brief Description of the Figures FIG. 1 is an exploded view of a tank vent valve according to the invention; FIG. 2 is a side view through a tank vent valve according to the invention; FIG. 3 is a view of a tank vent valve according to the invention in through-cut-through, which shows the valve in the closed position at a high fuel level, the diaphragm abutting against the upper edge of the valve housing.

FIG. 4 är en vy av en tankavluftningsventil enligt uppﬁnningen i genomskäming, vilken visar ventiiöppning genom membranförskjutning i ett övertrycksläge.FIG. 4 is a view of a tank vent valve according to the invention in section, which shows valve opening by diaphragm displacement in an overpressure position.

FIG. 5 är en vy av en tankavluftningsventil enligt uppﬁnningen i genomskäming, vilken visar ventilen i ett lutande läge, varvid förslutning av ventilen åstadkommes av den kulfonnade tätningskroppen. 10 15 20 25 35 530 798 Detaljerad bgskrivnigg av en utföringsforrn Figur 1 visar de i en tankavluftningsventll ingående delama. En ventilkàpa 30 är förbunden med ett ventilhus 10, och är försedd med ett utströmningsmunstycke 32. l en ventilkammare 12 som omsluts av ventilhusets nedre väggar med sexkantsprofll 22 är en ﬂottör 50 belägen, i vars centrala del finns en ringformig kanal 52 för gasﬂöde. Den del av ﬂottörens 50 ovansida som omedelbart omsluts av kanalen 52 är utformad som ett kulsäte 54, vari en kulformad tätningskropp 60 i normalfallet är belägen. Omedelbart ovanför ﬂottören 50 är beläget ett membran 40, vilket i normalfallet ligger an mot ett i ventilhusets10 övre del anordnat, mot centrum utskjutande membransäte 14. Mellan membranet 40 orm membransätet 14 kan en O-ring 24 vara belägen. Membranets 40 undersida är anordnat med ett rörforrnigt utspràng 15 vars insida utgör ett ventilsätet (visas inte) för den kulformade tätningskroppen 60. Centralt placerat på membranets ovansida återﬁnns en ventilkanal 44 vars utsida bildar en fjäderhållare, runt vilken är anordnad en tryckande skruvfjäder 70.FIG. 5 is a view of a tank vent valve according to the invention in cross-section, which shows the valve in an inclined position, the closure of the valve being effected by the ball-shaped sealing body. DETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT Figure 1 shows the parts included in a tank vent valve. A valve cover 30 is connected to a valve housing 10, and is provided with an outflow nozzle 32. In a valve chamber 12 enclosed by the lower walls of the valve housing with hexagonal profile 22 is an 50 otter 50 located, in the central part of which is an annular channel 52 for gas de. The part of the upper side of the 50 50 which is immediately enclosed by the channel 52 is designed as a ball seat 54, in which a ball-shaped sealing body 60 is normally located. Immediately above the otter 50 is located a diaphragm 40, which normally abuts against a diaphragm seat 14 arranged in the upper part of the valve housing 10, projecting towards the center. Between the diaphragm 40 and the diaphragm seat 14, an O-ring 24 may be located. The underside of the diaphragm 40 is provided with a tubular projection 15 the inside of which forms a valve seat (not shown) for the spherical sealing body 60. Centrally located on the upper side of the diaphragm is again a valve channel 44 whose outside forms a spring retainer, around which a compressive coil spring 70 is arranged.

Fjädem 70 är anordnad för att hålla en yttre del av membranets 40 membranskiva 46 i tätande ingrepp med membransätet 14. På ej visat sätt kan ﬁädem ha en större diameter och ingripa med membranskivans 46 ytterperiferi rakt ovanför dess ingrepp med membransätet 14. Fjädem behöver vidare inte vara en tryckande skruvﬁäder, utan många varianter är möjliga, innefattande tryckande och dragande elastiska kroppar av även andra material, såsom gummi eller plast. Tänkbara är exempelvis ej visade fjäderelement, såsom bladflädrar, utformade i ett stycke med kåpan 30.The spring 70 is arranged to hold an outer part of the diaphragm disc 46 of the diaphragm 40 in sealing engagement with the diaphragm seat 14. In a manner not shown, ﬁ edema can have a larger diameter and engage with the outer periphery of the diaphragm disc 46 directly above its engagement with the diaphragm seat 14. be a pressing screw spring, without many variants being possible, including pressing and pulling elastic bodies of also other materials, such as rubber or plastic. Conceivable are, for example, spring elements (not shown), such as leaf springs, formed in one piece with the cover 30.

Mellan membranskivan 46 och membransätet 14 kan ﬁnnas en ej visad tätning, t.ex, i form av en 0-ring. Membranskivans 46 ytterperiferi och/eller membransätet innerperiferi 14 kan dessutom vara runtom försedda med ej visade tandspetsliknande inskämingar som tillåter större ﬂöde däremellan när membranskivan 46 lyfter från membransätet 14.Between the diaphragm disc 46 and the diaphragm seat 14 a seal (not shown) can be found, for example, in the form of an O-ring. In addition, the outer periphery of the diaphragm disk 46 and / or the inner periphery 14 of the diaphragm seat may be provided all around with tooth tip-like notches (not shown) which allow greater gap där therebetween when the diaphragm disk 46 lifts from the diaphragm seat 14.

Gas kan ﬂöda genom ventilkanalen 44, vilken sträcker sig genom det rörformiga utsprànget 15. Runt ventilhusets 10 övre, yttre kant är en O-ring 80 belägen som tätning mellan ventilkåpan 30 och ventilhuset 10. Ventilhusets 10 rörstuts 16 är försedd med en yttre gänga 20.Gas can flow through the valve channel 44, which extends through the tubular projection 15. Around the upper, outer edge of the valve housing 10, an O-ring 80 is located as a seal between the valve cover 30 and the valve housing 10. The pipe housing 16 of the valve housing 10 is provided with an outer thread 20 .

Fig. 2 visar avluftningsventilens kåpa 30 fastsnäppt mot dess ventilhus 10, med tätning mot 0-ringen 80. Skruvﬂädem 70 föreligger i icke komprimerat läge, varför membranet 40 ligger an mot membransätet. Fjädem är instyrd av en ringﬂäns 34 som är anordnad centralt på käpans undersida. Den kulformade tätningskroppen 60 ligger i sitt kulsäte 54 på flottören. 10 15 20 530 798 5 Omedelbart ovanför syns ventilsätet 48, till vilken position kulans förﬂyttning underlättas av kulinstymingen 42. Avståndet mellan ﬂottörens inre väggar och ﬂottörens centralt lokaliserade sätesdel, vars ovansida bildar kulsätet 54, bildar en ringforrnig kanal 52 vilken möjliggör gasﬂöde. Figuren visar vidare hur gas kan ﬂöda genom kanalen 18 i rörstutsen 16. lnvid ventilhuset 10 är rörstutsen 16 försedd med en O-ring 82, vilken tjänstgör som tätning mot en innergänga vid den ej visade tank i vilken avluftnlngsventilen är avsedd att inskruvas.Fig. 2 shows the vent 30 of the vent valve snapped against its valve housing 10, with a seal against the O-ring 80. The screw thread 70 is in an uncompressed position, so that the diaphragm 40 abuts the diaphragm seat. The spring is guided by a ring 34 end 34 which is arranged centrally on the underside of the cover. The ball-shaped sealing body 60 lies in its ball seat 54 on the float. Immediately above is seen the valve seat 48, to which position the ball of ﬂ surface is facilitated by the ball control 42. The distance between the inner walls of the ﬂ otter and the centrally located seat part of the otter, the upper side of which forms the ball seat 54, forms an annular channel 52 which enables gas. The figure further shows how gas can flow through the channel 18 in the pipe socket 16. Next to the valve housing 10, the pipe socket 16 is provided with an O-ring 82, which serves as a seal against an internal thread at the tank (not shown) in which the vent valve is intended to be screwed.

Fig. 3-5 åskådliggör ventilens funktion vid praktisk användning. Fig. 3 visar ventilen i stängt läge vid normal bränslenivà I detta läge har alltså den kulformade kroppen 60 lyfts upp av ﬂottören 50 så att ﬂödespassagen genom membranet 40 stängs och hindrar utträde av bränsle. Detta kan vara fallet vid t.ex. skvalp i tanken som gör att bränslenivàn stiger upp i ventilhuset 10.Figs. 3-5 illustrate the function of the valve in practical use. Fig. 3 shows the valve in the closed position at normal fuel level. In this position, the ball-shaped body 60 has thus been lifted up by the tt otter 50 so that the fate passage through the diaphragm 40 is closed and prevents the exit of fuel. This may be the case with e.g. flush in the tank which causes the fuel level to rise in the valve body 10.

Fig. 4 visar hur förhöjt tanktryck (t.ex. p > 0,3 bar) pressar upp ﬂottören 50 mot membranet 40, varvid skruvfjädern 70 komprimeras och membranet av det förhöjda tanktrycket förskjuts uppåt, från membransätet 14. Det förhöjda tanktrycket normaliseras därmed, och gasema och/eller bränslet ﬂödar ut genom utströmnlngsmunstycket 32.Fig. 4 shows how elevated tank pressure (eg p> 0.3 bar) presses the tt otter 50 against the diaphragm 40, whereby the coil spring 70 is compressed and the diaphragm of the elevated tank pressure is displaced upwards, from the diaphragm seat 14. The elevated tank pressure is thereby normalized, and the gases and / or fuel ﬂ ejects through the effluent nozzle 32.

Fig. 5 visar tankavluftningsventilens läge när det föreliggande fordonet har vält, varvid utﬂöde från tanken av det bränsle 90 som flödar genom rörstutsen förhindras av att den kulformade tätningskroppen 60 av sin egenvikt och gravitationen har förﬂyttats till ventilsätet. Flottören 50 trycks av sin ﬂytkraft mot ventilhusets botten, varför membranet alltjämt tätar och följaktligen ligger an mot membransätet 14. Den tryckande skruvtjâdern 70 föreligger i icke komprimerat läge.Fig. 5 shows the position of the tank vent valve when the present vehicle has overturned, whereby ﬂ discharge from the tank of the fuel 90 flowing through the nozzle is prevented by the ball-shaped sealing body 60 being displaced by its own weight and gravity to the valve seat. The float 50 is pressed by its surface force against the bottom of the valve housing, so that the diaphragm still seals and consequently abuts against the diaphragm seat 14. The pushing screwdriver 70 is in an uncompressed position.

Claims

A tank vent valve comprising a valve housing (10) having a tight-fitting cover (30) and a float (50) in the housing, a diaphragm (40) between the ﬂ otter (50) and the cover (30) and a sealing body (60 ) between the otter (50) and the diaphragm (40), characterized in that pressure control and valve closure are effected by displacing the diaphragm (40) and displacing the sealing body (60), which is spherical, wherein (a) the diaphragm (40) is actuated by a spring (70) to normally be in the closed position against the valve housing (10) and the ball-shaped sealing body (60) in its normal position rests in a ball seat (54) located in the örentop (50); (b) pressure equalization takes place by overpressure counteracting the housing (70), the diaphragm (40) being displaced in the direction of the housing (30); and (c) the ball-shaped sealing body (60) at a predetermined inclination of the tank vent valve for ﬂ is superimposed against a valve seat (48) lying in the diaphragm and thereby closes the valve.

The tank vent valve according to claim 1, wherein the ball-shaped sealing body (60) is made of a ceramic material.

Tank vent valve according to claim 1 or 2, wherein the ball-shaped sealing body is coated with a material which protects against corrosion.

A tank vent valve according to any one of the preceding claims, wherein the ball-shaped sealing body (60) is arranged to be moved towards the valve seat (48) by gravity when the valve is inclined more than 90 degrees.

A tank vent valve according to any one of the preceding claims, wherein the cover (30) is connected to the valve housing (10) by a snap connection which allows free rotation of the cover (30) and an outflow nozzle (32) arranged thereon. A tank vent valve according to claim 1, which is made of a polymeric material.