WO2012156504A1 - Tankdeckel - Google Patents

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WO2012156504A1
WO2012156504A1 PCT/EP2012/059246 EP2012059246W WO2012156504A1 WO 2012156504 A1 WO2012156504 A1 WO 2012156504A1 EP 2012059246 W EP2012059246 W EP 2012059246W WO 2012156504 A1 WO2012156504 A1 WO 2012156504A1
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ball
valve
tank
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air passage
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Konstantinos Tsiberidis
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Tecinnovation Gmbh
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    • B60K2015/0448Filler caps for fuel tanks comprising spherical valve type closures

Definitions

  • the invention relates to a tank lid for tank containers, as they are used in the automotive industry for vehicles.
  • these include tanks for gasoline, diesel or AdBlue.
  • a fuel cap has the task to safely close the filler neck of the tank.
  • the tank lid is fixed by means of screw or bayonet lock on the filling end of the nozzle. Since the fuel from the tank is pumped to the engine by means of a fuel pump, the pumping action in the tank creates a vacuum which is countered by venting the tank.
  • Object of the present invention is to provide a fuel cap, which is suitable for the realization of a ventilation of the tank and also meets safety standards of the automotive industry.
  • tank cap is associated with a valve which opens in the normal position during operation of a motor vehicle, an air passage channel in the tank lid, so that air from outside the sitting on the filler neck and the tank closing air cap through the latter and through the air passage channel via the filler neck into the tank interior can flow.
  • the valve consists of a valve channel in which a ball is held with a specific weight, wherein the ball channel is arranged so that when turning the tank lid on its top, the ball can move by their weight here and by this proper movement of the ball in the valve channel of the air passage channel is closed.
  • the valve channel in which the ball can move is now part of the air passage channel.
  • the valve channel therefore has two openings, of which only one opening is a fluid-tight through the ball closable opening. Now, if the ball is on this closing opening, on which it has moved by its own weight, the valve is in the fluid-tight closing position. In all other positions of the valve ball in its valve channel, air can flow past the ball surface through the valve channel and thus through its two openings.
  • the ball valve channel is preferably arranged vertically to the opening plane of the filler neck - and thus to the closing level of the tank lid.
  • the ball may be biased in an advantageous embodiment in its ball valve channel with a spring which holds the ball slightly in the open position of the valve. The weight of the ball must of course be able to overcome the spring force, so that the ball can come to rest well in the case of a spring preload on the closing opening of the valve and then locks them.
  • a secure ventilation through the tank lid is also advantageously ensured insofar as a predetermined distance between the two opening levels of the ball valve channel is provided.
  • Runs the ball tightly enclosed in the ball valve channel are advantageously provided along the longitudinal direction of the ball valve channel recesses in the wall of the ball-valve channel, so as to ensure that sufficient air through the ball valve channel and the ball can flow past.
  • this closing opening of the channel is chamfered conical, with a cone angle which substantially corresponds to the surface curvature of the ball, so that the ball in the closed position full and thus fluid-tight on the cone slope of the closing opening.
  • FIG. 1 shows a tank cap 10 according to the invention, which is sealingly seated on a filler neck of a tank (not shown).
  • the fuel cap 10 is connected via a retaining strap with the filler neck.
  • the sectional view of the tank lid 10 shown in Fig. 1 shows in the middle of a vertically arranged to the opening plane of the filler neck ball valve channel 14. It is part of the integrated in the tank cap valve.
  • a ball 12 is arranged, which rests in the illustrated illustration in the open position of the valve on its lower seat.
  • a spring 16 is further shown, which is able to hold with its bias the ball in this open position of the valve. If now the fuel cap is tilted into a position in which fuel could flow out of the tank, the ball rolls due to its own weight on the closing opening of the valve and the latter closes fluid-tight.
  • the valve channel may be conical to determine from which tilt angle the ball begins to roll to the closed position.
  • the ball valve channel may be conical, with the other end, ie the end with a larger cross-sectional radius, lying on the side of the closing opening of the valve channel. So the ball starts at to roll minor inclinations of the gas cap in the closing opening and thus to close it.
  • the closing opening may in this case have, in particular, a special opening diameter which is smaller than the cross-sectional radius of the valve channel, so that even with a conical design of the valve channel, the ball is always able to close the closing opening in a fluid-tight manner.
  • FIG. 2 now shows a sectional detail from FIG. 1 through the valve channel 14 and the ball 12. Clear recesses 18 can be seen on the wall of the valve channel 14, in which the air can flow past the ball, so that a Ventilation of the tank is made possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel (10) zum temporären Verschließen eines tankstellenseitig befüllbaren Tanks für insbesondere Kraftstoff oder Harnstoff eines Kraftfahrzeuges, welcher Tankdeckel einen Luftdurchlass-Kanal zum Zwecke eines Be- und Entlüftens des Tanks aufweist, wobei ferner in dem Luftdurchlass-Kanal ein Ventil angeordnet ist, das in bestimmten räumlichen Positionen des Deckels den Luftdurchlass-Kanal fluiddicht zu verschließen vermag.

Description

TANKDECKEL
Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel für Tankbehältnisse, wie sie in der Kraftfahrzeugindustrie für Fahrzeuge Einsatz finden. Insbesondere fallen hierunter Tanks für Ottokraftstoff, Diesel oder auch AdBlue. Ein Tankdeckel hat die Aufgabe, den Einfüllstutzen des Tanks sicher zu verschließen. Hierzu wird der Tankdeckel mittels Schraub- oder Bajonettverschluß auf dem Einfüllende des Stutzen festgelegt. Da der Kraftstoff von dem Tank mit Hilfe einer Kraftstoffpumpe zum Motor gepumpt wird, entsteht durch den Pumpvorgang im Tank ein Unterdruck, dem dadurch begegnet wird, dass der Tank belüftet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tankdeckel vorzusehen, der zur Realisierung einer Be- und Entlüftung des Tanks geeignet ist und ferner Sicherheitsstandards der Kraftfahrzeugindustrie erfüllt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Tankdeckel nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Wesentlicher Kerngedanke der Erfindung ist es, dass dem Tankdeckel ein Ventil zugeordnet ist, das in der normalen Position während des Betriebs eines Kraftfahrzeuges einen Luftdurchlass-Kanal in dem Tankdeckel öffnet, so dass Luft von außerhalb des auf dem Einfüllstutzen sitzenden und den Tank verschließenden Tankdeckels Luft durch letzteren und durch den Luft- durchlass-Kanal über den Einfüllstutzen in das Tankinnere strömen kann.
Sicherheitsstandards legen ferner fest, dass im Falle eines Unfalls, bei dem der Wagen auf eine Wagenseite oder das Wagendach kippt, Kraftstoff nicht aus dem Tank ausfließen darf. Insofern muss in einem solchen Fall der Luftdurchlass-Kanal des Tankdeckels dann verschlossen sein. Dies wird durch das in dem Tankdeckel angeordnete Ventil vollzogen. Das Ventil besteht aus einem Ventil-Kanal, in dem eine Kugel mit spezifischem Eigengewicht gehalten ist, wobei der Kugelkanal so angeordnet ist, dass er beim Drehen des Tankdeckels auf seine Oberseite die Kugel durch ihre Gewichtskraft hierin bewegen lässt und durch diese Eigenbewegung der Kugel in dem Ventil-Kanal der Luftdurchlass-Kanal verschlossen wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist nun der Ventil-Kanal, in dem sich die Kugel bewegen kann, Teil des Luftdurchlass-Kanals. Der Ventil-Kanal hat daher zwei Öffnungen, von denen nur die eine Öffnung eine durch die Kugel fluiddicht verschließbare Öffnung ist. Befindet sich nun die Kugel auf dieser Schließ-Öffnung, auf die sie sich durch ihr Eigengewicht bewegt hat, ist das Ventil in der fluiddichten Schließ-Stellung. In allen anderen Positionen der Ventil-Kugel in ihrem Ventil-Kanal kann Luft an der Kugel-Oberfläche vorbei durch den Ventil-Kanal und damit durch seine beiden Öffnungen strömen. Der Kugel- Ventil-Kanal ist bevorzugt vertikal zur Öffnungsebene des Tankeinfüllstutzens - und damit zur Schließebene des Tankdeckels angeordnet. Die Kugel kann in einer vorteilhaften Ausführungsform in ihrem Kugel- Ventil-Kanal mit einer Feder vorgespannt sein, die die Kugel leicht in der Öffnungsstellung des Ventils hält. Das Eigengewicht der Kugel muss natürlich die Federkraft überwinden können, so dass die Kugel auch im Falle einer Federvorspannung sicher auf der Schließ-Öffnung des Ventils zu liegen kommen kann und diese dann sperrt.
Eine sichere Be- und Entlüftung durch den Tankdeckel ist auch insofern vorteilhaft gewährleistet, indem eine vorbestimmte Distanz zwischen den beiden Öffnungsebenen des Kugelventil-Kanals vorgesehen ist.
Läuft die Kugel eng umschlossen in dem Kugelventil-Kanal, so sind in vorteilhafter Weise entlang der Längsrichtung des Kugelventil-Kanals Ausnehmungen in der Wandung des Kugel-Ventil-Kanals vorzusehen, so dass gewährleistet ist, das ausreichend Luft durch den Kugelventil-Kanal und an der Kugel vorbei strömen kann.
Damit die Kugel die Schließ-Öffnung des Kugel-Ventil-Kanals geeignet zu verschließen vermag, ist diese Schließ-Öffnung des Kanals konisch gefast, und zwar mit einem Kegelwinkel, der im Wesentlichen der Oberflächenwölbung der Kugel entspricht, so dass die Kugel in der Schließstellung satt und damit fluiddichtend auf der Konusschräge der Schließ-Öffnung liegt.
Die Erfindung wird nun nachfolgend in größerem Detail mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In
- Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Tankdeckel gezeigt, wobei - Fig. 2 ein Detail in Schnittansicht aus Fig. 1 zeigt, bei dem Ausnehmungen an der Ventil-Kanal-Wandung gezeigt sind, um Luft an der Kugel vorbeiströmen zu lassen. Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Tankdeckel 10, der auf einem Einfüllstutzen eines Tanks (nicht gezeigt) verschließend aufsitzt. Der Tankdeckel 10 ist über ein Halteband mit dem Einfüllstutzen verbunden. Die geschnittene Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Tankdeckels 10 zeigt in der Mitte einen vertikal zur Öffnungsebene des Einfüllstutzens angeordneten Kugel- Ventil-Kanal 14. Er ist Teil des in dem Tankdeckel integrierten Ventils. In dem Ventil-Kanal ist eine Kugel 12 angeordnet, die in der gezeigten Darstellung in der Öffnungsstellung des Ventils auf ihrem unteren Sitz ruht. In dieser Stellung kann Luft von außerhalb des Tankdeckels über Lüftungsöffnungen am Außenrand des Tankdeckels in das Innere des Tankdeckels durch den Ventil-Kanal 14 und damit den Luftdurchlass-Kanal strömen, wenn der Tankdeckel verschließend auf dem Einfüllstutzen des Tanks festgelegt ist. In der Figur ist ferner eine Feder 16 gezeigt, die mit ihrer Vorspannung die Kugel in dieser Öffnungsstellung des Ventils zu halten vermag. Wird nun der Tankdeckel in eine Position gekippt, bei der Kraftstoff aus dem Tank ausfließen könnte, rollt die Kugel aufgrund ihres Eigengewichtes auf die Schließ-Öffnung des Ventils und schließt letzteres fluiddichtend.
Der Ventil-Kanal kann konisch ausgebildet sein, um festzulegen, ab welchem Kippwinkel die Kugel in die Schließstellung zu rollen beginnt. Mit anderen Worten kann der Kugelventil-Kanal konisch ausgebildet sein, wobei das weitere Ende, d.h. das Ende mit größerem Querschnitts-Radius auf der Seite der Schließ-Öffnung des Ventil-Kanals liegt. Damit beginnt die Kugel auch bei geringfügigen Neigungen des Tankdeckels in die Schließ-Öffnung zu rollen und diese damit zu verschließen. Die Schließ-Öffnung kann hierbei insbesondere einen speziellen Öffnungs-Durchmesser haben, der kleiner ist als der Querschnitts-Radius des Ventil-Kanals, so dass auch bei konischer Ausbildung des Ventil-Kanals die Kugel die Schließöffnung immer fluiddicht zu schließen vermag.
Fig. 2 zeigt nun ein Schnittdetail aus Fig. 1 durch den Ventil-Kanal 14 und die Kugel 12. Zu erkennen sind deutliche Ausnehmungen 18 an der Wandung des Ventil-Kanals 14, in denen die Luft an der Kugel vorbeiströmen kann, so dass eine Belüftung des Tanks ermöglicht wird.
Bezugszeichenliste :
10 Tankdeckel
12 Kugel
14 Ventil-Kanal
16 Feder
18 Ausnehmung

Claims

Ansprüche
1. Tankdeckel (10) zum temporären Verschließen eines tankstellenseitig befüllbaren Tanks für insbesondere Kraftstoff oder Harnstoff eines Kraftfahrzeuges, welcher Tankdeckel einen Luftdurchlass-Kanal zum Zwecke eines Be- und Entlüftens des Tanks aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass in dem Luftdurchlass-Kanal ein Ventil angeordnet ist, das in vorbestimmten räumlichen Positionen des Deckels den Luftdurchlass-Kanal fluiddicht zu verschließen vermag.
2. Tankdeckel (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Kugelventil ist, dessen Kugel (12) sich durch ihr Eigengewicht beim Drehen des Deckels (10) in die besagten vorbestimmten räumlichen Positionen auf eine Auslass-Öffnung des Kugelventils zu bewegt und diese verschließt.
3. Tankdeckel (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (12) mit einer Feder (16) vorgespannt ist, die die Kugel (12) in ihrer Ruheposition hält, in der ein Fluiddurchlass durch das Ventil und damit den Luftdurchlass-Kanal gewährleistet ist.
4. Tankdeckel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugel-Ventil einen Ventil-Kanal (14) aufweist, in dem sich die Kugel (12) über eine vorbestimmte Distanz bewegen kann.
5. Tankdeckel (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Kugel-Kanals (14) entlang ihrer Längsrichtung, in der sich die Kugel zum Öffnen und Schließen des Ventils abrollen kann, Ausnehmungen (18) hat, über die die Be- und Entlüftung vorbei an der Kugel (12) erfolgt.
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