VENTING DEVICE FOR FUEL TANKS OF MOTOR VEHICLES

Abstract: 1. Device for deaerating fuel tanks in motor vehicles having a venting line (12, 13) which leads from the fuel tank and discharges into the atmosphere, and in which a non-return valve (24, 25) temporarily closing the venting line, is arranged at the highest point in the venting line when the vehicle is in the normal position, for e. at the filler pipe (10), and in which a collecting tank (11) is interposed, characterised in that in the interior of the collecting tank (11) the non-return valve (24, 25) is arranged at its base on a socket-shaped formation (22) whereby the valve space (33, 34) opposite the end (35) of the entering venting line, by a valve seat (25) which co-operates with a valve ball (24) loosely arranged inside the valve space (33, 34) and that extending from the central valve seat (25) towards the wall of the socket-shaped formation, there are inclined faces (31, 32) which serve as guide surfaces for the valve ball (24).

Description: Vorrichtung zur Entlüftung von Kraftstoffbehältern bei Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entlüftung von Kraftstoffbehältern bei Kraftfahrzeugen mit einer vom Kraftstoffbehälter ausgehenden, in die Atmosphäre mündenden Entlüftungsleitung, in der ein Ventil zum zeitweisen Verschluss der Entlüftungsleitung angeordnet ist. Bei der notwendigen Be- und Entlüftung von Kraftstoffbehältern in Kraftfahrzeugen besteht gleichzeitig die Gefahr, dass unter bestimmten extremen Bedingungen Kraftstoff aus der bzw. den Entlüftungsleitungen ins Freie austritt und zu einer grossen Brandgefahr führt. Solche extremen Bedingungen können z.B. durch starkes Beschleunigen, starkes Abbremsen oder starke Querbeschleunigungen (bei Kurvenfahrt) des Fahrzeuges auftreten. Insbesondere ist hier aber auch an Situationen gedacht, bei denen das Fahrzeug infolge eines Unfalles eine starke Schräglage oder Überkopf lage einnimmt. Gerade bei Unfällen muss aber eine Brandgefahr durch aus den Entlüftungsleitungen des Kraftstoffbehälters austretenden Kraftstoff unter allen Umständen vermieden werden. Durch die DE-OS 20 19 736 ist eine Entlüftungssteuerein richtung für den Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeuges bekannt geworden, die nach dem Prinzip des Schwimmer-Kammer-Ver schlusses bei Vergasern funktioniert. Zwar wird bei vollem Kraftstoffbehälter unter dynamischen Bedingungen die Schwimmerkugel angehoben und dadurch die Schwimmernadel verschlossen. Indessen wird sich aber unter. statischen Bedingungen mit gleichzeitiger Erwärmung des Kraftstoffes über eine in dem rückwärtigen Teil des Kraftstoffbehälters reichende Entlüftungsleitung, die bei Schräglagen des Fahrzeuges unterhalb des Kraftstoffspiegels liegt, der durch Verdampfung entstehende überdruck abbauen und Kraftstoff ins Freie schieben. Die bekannte Entlüftungssteuereinrichtung ist also nicht dazu geeignet, den Austritt von Kraftstoff aus den Entlüftungsleitungen bei starker Schräglage des Fahrzeuges zu verhindern. Das entsprechende gilt auch für die noch extremere Uberkopflage des Fahrzeuges nach einem Unfall. Auch in diesem Fall kann aus der Entlüftungsleitung ungehindert Kraftstoff ins Freie austreten, da die Entlüftungsleitung mit dem zur Atmosphäre hin offenen Teil der Entlüftungssteuereinrichtung in Verbindung steht. Die bekannte Entlüftungssteuereinrichtung DE-OS 20 19 736 ist vielmehr ausschliesslich für dynamische Betriebszustände des Fahrzeuges gedacht, wobei sie zur Vermeidung des Eintrittes von flüssigem Kraftstoff in Kontrollsysteme dienen soll. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Entlüftuns- Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalter dass auch bei Stellungen des Fahrzeuges, die von der Nor m..allage stark abweichen, insbesondere für den Fall, da das Fahrzeug nach einem Unfall auf dem Dach liegen bleibt, kein Kraftstoff aus dem Entlüftungssystem des Kraftstoffbehälters austreten kann. Durch diese Forderung soll im übrigen auch der entsprechenden Vorschrift Nr. 70/221 der EWG voll Genüge getan werden, wonach kein bzw. nur ein tropfenweiser Austritt von Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter (und zwar in Mengen von weniger als 30 g pro Minute) erlaubt ist, um sicherzustellen, dass ein Brand des Fahrzeuges nach einem Unfall vermieden wird. Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, dass an der in Normallage des Fahrzeuges höchsten Stelle der Entlüftungsleitung in diese ein Auffangbehälter zwischengeschaltet ist, in dessen Innenraum ein Rück.-Sagventil angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Rückschlagventil so in dem zweckmässigerweise am Einfüllrohr des Kraftstoffbehälters befestigten Auffangbehälter angeordnet, dass es in Normallage des Fahrzeuges senkrecht steht. Das erfindungsgemässe Rückschlagventil ist so ausgebildet, dass es nur in der Überkopf lage bzw. bei extremen Schrägstellungen des Fahrzeuges schliesst, im normalen Betriebszustand des Fahrzeuges jedoch sämtliche Be- und Entlüftungs- funktionen gewährleistet. Das erfindungsgemässe Merkmal zer Integration des Rückschlagventils in einen Auf fangbe- kalter stellt des weiteren sicher, dass bei scharfer Kurvenfahrt der eventuell durch Querbeschleunigung über #retende Kraftstoff aufgefangen und wieder in den Kraft toffbehälter zurückgeleitet wird. Ausserdem wird durch den erfindungsgemässen Auffangbehälter vermieden, dass im statischen Zustand des Fahrzeuges bei Erwärmung des Kraftstoffes dar durch Schlingerbewegungen in die Entlüftungsleitung gelangte Krart#toff ins Freie treten kann. Die Erfindung ist nun anhand eines Ausführungsbeispieles in der fieichnung veranschaulicht und in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform einer Entlüftungsvor richtung nach der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2. Ein am oberen Ende eines in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie 10 angedeuteten Einfüllrohres eines Kraftstoffbehälters (nicht gezeigt) befestigter Auffangbehälter ist mit 11 bezeichnet. Wie die Draufsicht nach Fig. 1 zeigt, ist der Auffangbehälter 11 etwa halbmond- bis sichelförmig ausgebildet, wobei er das Einfüllrohr 10 des Kraftstoffbehälters an seinem Umfang teilweise umschliesst. Der Auffangbehälter 11 ist Teil eines Entlüftungssystems, welches zum anderen Teil durch die übliche (und daher im Einzelnen nicht gezeigte Entlüftungsleitung) gebildet wird. Der Auf fangbehälter 11 ist hierbei zwischen einen von dem Kraftstoffbehälter kommenden Teil der Entlüftungsleitung und einem vom Auffangbehälter in die freie Atmosphäre führenden weiteren Teil der Entlüftungsleitung zwischengeschaltet. Er weist zu diesem Zweck zwei Leitungsanschlüsse 12 und 13 auf, von denen der Leitungsanschluss 12 für den vom Kraftstoffbehälter kommenden Leitungsteil und der Leitungs- anschluss 13 für den in die freie Atmosphäre führenden Leitungsteil vorgesehen ist. Die beiden Leitungsanschlüsse 12 und 13 sind etwa parallel zueinander an den mit 21 bezeichneten Boden des Auffangbehälters 11 angeordnet und bilden gegenüber dem Boden 21 einen Winkeln, von etwa 550. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, besteht der Auffangbehälter 11 aus zwei äusseren Schalen 14 und 15, die bei 16 luftund kraftstoffdicht zusammengefügt sind. In das Teil 15 des Auffangbehälters 11 sind Zwischenwände 17 und 18 kraftstoffdicht eingesetzt. Hierdurch wird ein direkter Obertritt von Kraftstoff aus dem Leitungsanschluss 12 in den Leitungsanschluss 13 bzw. die dort angeschlossene und ins Freie führende Entlüftungsleitung vermieden. Der Luftbzw. Dampfübertritt von dem Leitungsanschluss 12 zum Leitungsanschluss 13 ist jedoch durch Entlüftungsbohrungen 19 bzw. 20 in den Zwischenwänden 17 bzw. 18 gewährleistet. Wie weiterhin insbesondere aus'Fig. 2 hervorgeht, weist der Auffangbehälter 11 an seinem Boden 21 eine stutzenartige Ausformung 22 auf, an den - konzentrisch zu seiner mit 23 bezeichneten Mittelachse der bereits erwähnte Leitungsanschluss 12 für den vom Kraftstoffbehälter kommenden Teil der Entlüftungsleitung angeformt ist. Innerhalb der stutzenartigen Ausformung 22 ist - wie insbesondere Fig. 4 zeigt - ein Rückschlagventil angeordnet, welches im wesentlichen aus einer Ventilkugel 24 und einem mit dieser zusammenwirkenden Ventilsitz 25 besteht. Der Ventilsitz 25 wird im Einzelnen gebildet durch eine etwa 3 mm lange & r'#lochbohrung 26, die zunächst in einen konisch abgesetzten Teil 27 und lielle in eine enge Bohrung 28 von etwa 1,5 .=m Durchmesser übergeht. Die Ventilkugel 24 hat etwa einen Durchmesser von 6 mm, wohingegen die Sacklochbohrung einen Durchmesser von etwa 7 mm aufweist, so dass die Ventilkugel leicht zu der konischen Fläche 27 des ¯#entilsitzes 25 gelangen kann. Insbesondere Fig. 4 macht weiterhin deutlich, dass der Ventilsitz 25 von einem in der stutzenartigen Ausformung 22 angeordneten Einsatz 29 gebildet wird. Der Einsatz 29 weist eine in Fahrzeuglängsrichtung 30 (Fig. 1) gerichtete Schlitzung auf, die stirnseitig durch zwei zu dem Ventilsitz 25 hin führende Schrägflächen 31, 32 begrenzt ist. Durch die Schlitzung wird der Ventilraum innerhalb der stutzenartigen Ausformung 22 in Verbindung mit der Erhebung 35 in zwei Ventilkammern 33 und 34 unterteilt (Fig. 3), die jeweils parallel zur Fahrzeuglängsachse (Pfeilrichtung 30) liegen. Aus Fig. 2 und 4 ist weiterhin ersichtlich, dass der bei 12 in den Auffangbehälter 11 einmündende Teil der Entlüftungsleitung am, Boden 21 der stutzenartigen Ausformung 22 eine Erhebung 35 bildet, die in ihrer Höhe etwa dem Durchmesser der Ventilkugel 24 entspricht. Die Erhebung 35 weist drei in gleichmässigen Winkelabständen von jeweils 1200 zueinander angeordnete radiale Entlastungsschlitze 36 auf (Fig. 3). Die in der Zeichnung gezeigte und im Vorstehenden beschriebene erfindungsgemässe Entlüftungsvorrichtung arbeitet nun wie folgt. Gelangt das Fahrzeug, z.B. durch einen Unfall, in eine starke Schräglage oder in eine Uberkopflage, so fällt die Ventilkugel 24 aufgrund ihres Eigengewichtes in den Ventilsitz 25 und verschliesst damit die Verbindung zwischen den beiden Leitungsanschlüssen 12, 13. Hierbei wirken die beiden Schrägflächen 31, 32 im Einsatz 29 als Führungsflächen für die Ventilkugel 24. Die Unterteilung des Raumes 34 durch die Erhebung 35 in die zwei Kammern 33, 34 verhindert unerwünschte Vertikalbewegungen der Ventilkugel 24 während des normalen Fahrbetriebes. Für diesen Fall wird durch die als Prallflächen dienenden Schrägflächen 31, 32 ein Verschluss des Ventils durch im Behälter anstehenden Druck und infolge direkten Auftreffen. der Kugel 24 auf den Ventilsitz 25 vermieden. Fällt sahresld des Fahrbetriebes infolge von Schwappbewegungen im Kraftstoffbehälter in der Entlüftungsleitung Kraftstoff an, so gelangt dieser lediglich in den Auffangbehälter 11, nicht aber in den in die freie Atmosphäre führenden Leitungsan- schluss 13. Da das Rückschlagventil 24, 25 im normalen Fahrbetrieb, wie beschrieben, stets offen ist, kann'der in dem Auffangbehälter 11 befindliche Kraftstoff durch den Leitungsanschluss 12 und die mit diesem verbundene Entlüftungsleitung allmählich wieder zurück in den Kraftstoff- behälter gelangen. In den beschriebenen Extremsituationen ist dagegen das Rückschlagventil 24, 25 geschlossen, so dass überhaupt kein Kraftstoff in den Auffangbehälter ll bzw. von diesem ins Freie gelangen kann.

Claims: patentansprüche 1. Vorrichtung zur Entlüftung von Kraftstoffbehältern bei Kraftfahrzeugen mit einer vom Kraftstoffbehälter ausgeen in die Atmosphäre mündenden Entlüfrungsw leitung r' der rein Ventil zum zeitweisen Verschluss der Entlüftungsleitung 5leitungangeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der in Normallage des Fahrzeuges höchsten Stelle der Entlüftungsleitung in diese ein Auffangbehälter (11) zwischengeschaltet ist, in dessen Innenraum ein Rückschlagventil (24, 25) angeordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (11) am Einfüllrohr (10) des Kraftstoffbehälters befestigt ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (24, 25) so im Auffangbehälter angeordnet ist, dass es in Normallage des Fahrzeuges senkrecht steht. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (11) an seinem Boden (21) eine stutzenartige Ausformung (22) aufweist, in der das Rückschlagventil (24, 25) angeordnet ist und an den - konzentrisch zu sei ner Längsachse (23) - der Anschluss (12) für den vom Kraftstoffbehälter kommenden Teil der Entlüftungslei tung angeformt ist. 5 Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der sich innerhalb der stutzenartigen Ausformung (22) ergebende Ventilraum (33, 34) gegenüber dem Ende (35) der einmündenden Ent lüftungsleitung durch einen V#entilsitz (25) begrenzt ist, der mit einer innerhalb des Ventilraumes (33, 34) lose angeordneten Ventilkugel (24) zusammenwirkt. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem zentralen Ventilsitz (25) Schrägflächen (31, 32) zu der Wandung der stutzenartigen Ausformung (22) erstrecken, die als Führungsflächen für die Ventilkugel (24) dienen. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Auffangbehälter (11) einmündende Teil der Entlüftungsleitung am Boden (21) der stutzenartigen Ausformung (22) eine Erhebung (35) bildet, die in ihrer Höhe etwa dem Durchmesser der Ventilkugel (24) ents1'ric#t. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, cass die Erhebung (35) mehrere, vorzugsweise drei in gleichmässigen Winkelabständen von jeweils 1200 zueinander angeordnete, radiale Ent lastungsschlitze (36) aufweist. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren cr Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der stutzenartigen Ausformung (22) ein den Ventilsitz (25) und die Schrägflächen (31, 32) bildender Einsatz (29) ange ordnet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (29) eine in der Breite etwa dem Durchmesser der Ventilkugel (24) entsprechence Schlitzung aufweist, durch die der Ven tilraum in zwei Kammern (33, 34) unterteilt ist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch den oberen stirnsei tigen Abschluss der Schlitzung im Einsatz (29) zwei diametral gegenüberliegende zwischen sich den Ven tilsitz (25) einschliessende Schrägflächen (31, 32) zur Führung der Ventilkugel (24) gebildet werden, 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Schlitzung im Einsatz (29) gebildeten beiden Ventilkammqrn (33, 34) parallel zur Fahrzeugslängsachse (Pfeilrichtung 30) angeordnet sind. 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (25) durch eine Sacklochbohrung (26) gebildet wird, deren Durchmesser etwas grösser als der Durchmesser der Ventilkugel (24) ist, und dass die Sacklochbohrung in rückwärtiger Vers längerung über eine konische Abstufung (27) auf eine Bohrung (28) von etwa 1,5 mm Durchmesser verjüngt ist. 14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkugel (24) einen Durchmesser von etwa 6 mm aufweist und dass der Durchmesser der Sacklochbohrung (26) der Breite der Schlitzung im Einsatz (29) entspricht und etwa 7 mm beträgt. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen (31, 32) zu der Längsmittelachse (23) der stutzenartigen Aus formung (11) jeweils einen Winkel $)von etwa 600 bil den. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (13) für den in die freie Atmosphäre mündenden Teil der Entlüftungs leitung parallel zu dem Anschluss (12) des von dem Kraftstoffbehälter kommenden Teils der Entlüftungslei tung am Boden (21) des Auffangbehälters (11) ange ordnet ist. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlüsse (12, 13) für die Entlüftungsleitung zu dem Boden (21) des Auffangbehälters (11) unter einem Winkel (s) von etwa 550 stehen, wobei sie von dem Einfüllrohr (10) des Kraftstoffbehälters weggerichtet sind. 18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (11), in Seitenansicht gesehen, etwa sichelförmig ausgebildet ist und das Einfüllrohr (10) des Kraftstoffbehälters an dessen Umfang teilweise umschliesst.

Inventors: MENCK, LOTHAR, ING. (GRAD.), RHIEM, HANS, ING. (GRAD.)
Applicants: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: B60K15
IPC codes: B60K15