DE2713040C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußkappe, für den Einfüllstutzen eines Kraftstofftanks nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Vermeidung von Verschmutzungen der Luft und zum Schutz bei Unfällen werden neuerdings Kraftstofftankverschlüsse für Atuo­ mobile so ausgebildet, daß der Kraftstoff, beispielsweise Ben­ zin oder dergleichen und hiervon verdampfte Gase nicht aus dem Tank entweichen können. Als Beispiel ist in Fig. 1 eine solche Tankverschlußkappe nach dem Stand der Technik gezeigt. Ein Deckel 1 ist aus einer oberen und einer unteren Platte 1 a bzw. 1 b aufgebaut, die übereinander angeordnet sind; zwischen den beiden Platten 1 a und 1 b befindet sich eine zentrale Kammer 2. Im Umfangsbereich der oberen Platte 1 a sind ein oder mehrere ebene Bereiche ausgebildet, die einen Kanal 3 bilden, der mit der Außenseite in Verbindung steht. In die Kammer 2 ist ein zylindrisches Teil 7 mit einer Bohrung 5 eingesetzt. Am unteren Ende des zylindrischen Teils 4 befindet sich eine Ringdichtung 6, die vom zylindrischen Teil 4 getrennt oder an dieses ange­ formt ist. An der Unterseite des Deckels 1 ist ein zylindri­ sches Gehäuse 8 befestigt, in dem sich eine Schraubenfeder 9 befindet. Diese drückt einen lose eingesetzten Ventilteller 7 auf die Dichtung oberhalb der Feder. Bei dieser Ausführungsform wird der Ventilteller 7 normalerweise durch die Wirkung der Feder 9 gegen die Dichtung 6 gedrückt, so daß schädliche, im Tank entstandene Gase, beispielsweise Benzin­ dämpfe am Austreten gehindert werden. Sinkt der Kraftstoffspie­ gel mit fortschreitendem Verbrauch, so wird der Innendruck des Tanks vermindert, so daß sich der Ventilteller 7 nach unten und von der Dichtung 6 wegbewegt. Hiermit entsteht ein Spalt zwi­ schen dem Ventilteller 7 und der Dichtung 6. Auf diese Weise entsteht eine Luftströmung von außen durch den Kanal 3, die Kammer 2, die Bohrung 5, den Innenraum des zylindrischen Teils 4, den Spalt zwischen Dichtung 6 und Ventilteller 7, durch einen weiteren Spalt zwischen dem Ventilteller 7 und dem zy­ lindrischen Gehäuse 8 und schließlich durch eine am unteren Ende des zylindrischen Gehäuses 8 vorgesehene Bohrung 10. Somit strömt Luft in den Kraftstofftank.

Der bekannte Tankverschluß ist insofern nachteilig, als der Ventilteller 7 nicht mit einer einem Druck ausgesetzten Fläche versehen werden kann, der groß genug ist, um eine vollständige Abdichtung zwischen Ventilteller 7 und Dichtung 6 herbeizuführen. Aus diesem Grunde ist es unmöglich, Kraftstoffdämpfe und Kraft­ stoff selbst am Austreten aus dem Kraftstofftank zu hindern, bei­ spielsweise infolge von auf das Automobil wirkenden Erschütte­ rungen oder beim Stoß infolge einer Kollision. In diesem Fall besteht die Gefahr, daß durch den Kraftstoff, beispielsweise Benzin, der durch den Tankverschluß entwichen ist, ein Brand entsteht. Weiterhin besteht der Nachteil, daß der eingestellte Druck zum Öffnen und Schließen des Ventiltellers 7 zu Schwan­ kungen neigt. Hierdurch kann es unmöglich werden, während des Betriebs Kraftstoff vom Tank zur Maschine zu leiten; in Extrem­ fällen kann es zu einer Zerstörung oder Beschädigung des Kraft­ stofftanks kommen.

Aus der US-PS 38 31 801 ist eine Verschlußkappe für einen Kraftstofftank bekannt, bei dem ein federbeaufschlagter Dich­ tungsring sich unter der Wirkung des Differenzdruckes zwischen dem Tankinneren und der Außenatmosphäre verbiegt und durch den hindurch kann, wenn der Differenzdruck einen Grenzwert über­ schreitet, der Druckausgleich stattfinden kann. Der Dichtring arbeitet als Zwei-Wege-Ventil und bietet daher keine Sicherheit dagegen, daß bei plötzlichen Druckstößen im Tankinneren Treib­ stoff oder Treibstoffdämpfe nach außen entweichen; dies ist insbesondere bei Kollisionen zweier Fahrzeuge gefährlich. Auf­ grund seiner Funktion als Zwei-Wege-Ventil wird der Dichtring auch einer ständig hin und her wechselnden Durchbiegung ausge­ setzt, die auf die Dauer zu einer Rißbildung im Ring und damit zu Undichtigkeiten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verschluß­ kappe für den Einfüllstutzen eines Kraftstofftanks so auszuge­ stalten, daß sie bei plötzlichen Druckstößen, die im Tankinne­ ren auftreten, das Auftreten von Kraftstoff oder Kraftstoff­ dämpfen verhindert.

Diese Aufgabe wird mit einer Verschlußkappe nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1 gelöst, die erfindungsgemäß die im Kennzeichenteil dieses Anspruches angegebenen Merkmale auf­ weist.

Die erfindungsgemäße Verschlußkappe wirkt zuverlässig und hat wegen der in ihr vorgesehenen Membran einen sehr hohen Abdicht­ effekt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben und näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 einen bekannten Kraftstofftank-Verschluß im Querschnitt,

Fig. 2 die Draufsicht auf einen Tankverschluß mit der erfindungsgemäßen Verschlußkappe;

Fig. 3 den Schnitt III-III der Fig. 2;

Fig. 4 den Schnitt IV-IV der Fig. 2; und

Fig. 5 die Draufsicht auf die Sitzplatte in Fig. 2 von unten.

Fig. 2 bis 4 zeigen einen erfindungsgemäßen Kraftstofftankver­ schluß mit einem Deckel 12, der eine obere und eine untere Platte 12 a bzw. 12 b enthält, deren mittlere Bereiche fest an­ einander befestigt sind. Zwischen den äußeren Rändern oder Um­ fangsbereichen der beiden Platten befindet sich eine scheibenringför­ mige Dichtung 14 aus flexiblem Material, beispielsweise Kautschuk, und eine scheibenringförmige flache Feder 16, die die Dich­ tung 14 nach unten drückt. Die obere Platte 12 a ist mit einem oder mehreren flachen Bereichen versehen, so daß zwischen der oberen Platte 12 und der flachen Feder 16 ein Luftkanal 18 entsteht. Die untere Platte 12 b ist mit einer mit dem Kanal 18 in Verbindung stehenden Bohrung 20 versehen. Demzufolge kann die Außenluft durch den Kanal 18 und die Bohrung 20 in die unterhalb der unteren Platte 12 b befindliche Kammer 22 strömen. Unterhalb der unteren Platte 12 b befindet sich eine Ventilplatte 26. Die Ventilplatte 26 ist mit einer ringförmigen Wölbung oder Sicke 24 versehen; sie weist gemäß Fig. 5 im Um­ fangsbereich des zentralen flachen Feldes 26 a mehrere Lochungen 28 auf. Unterhalb der Ventilplatte 26 ist eine Membran 32 aus flexiblem Material, beispielsweise Katuschuk angeordnet, die mit einer Mit­ tellochung 30 versehen ist. Die Membran 32 hat im wesentlichen die gleiche Form wie die Ventilplatte 26, mit der Ausnahme, daß in der Nähe der Mittellochung 30 ein ringförmiger Steg 36 vorgesehen ist. Die Membran 32 ist mit ihrem Rand oder Umfangsbereich zwi­ schen die untere Platte 12 b des Deckels 12 unter Zwischenschal­ tung der Ventilplatte 26 und den Flansch eines noch zu beschrei­ benden Gehäuses eingespannt. Unterhalb der Membran 32 ist ein mit einer Mittelbohrung 38 versehener Ventilteller 40 angeordnet. Die Mittelbohrung 38 fluchtet mit der Mittellochung 30 der Membran 32. Der Ventilteller 40 ist so angeordnet, daß sich die Membran 32 an ihn anlegen und von ihm lösen kann. Eine zwischen dem Ventil­ teller 40 und der Unterseite des Gehäuses 24 angeordnete Schrauben­ feder 42 drückt die Membran 32 ständig gegen die Unterseite der Ventilplatte 26. Der Ventilteller 40 weist einen längs des Umfanges verlaufenden Überwurf oder Rand auf, mit dem die Schraubenfeder 42 eingefaßt ist. Das Gehäuse 34 ist in Form einer Schale oder Tasse ausgebildet und weist einen Flansch und einen Überwurf oder Rand 46 auf, der vom Flansch nach unten ragt. An der Unterseite des Gehäuses 34 befindet sich eine Lochung 44. Der Rand 46 des Gehäuses 34 ist mit dem Überwurf oder Rand 48 der unteren Platte 12 b verstemmt oder verschweißt und liegt an dessen Innenfläche an, so daß die Ventilplatte 26 und die Membran 32 fest zwischen dem Gehäuse 34 und der unteren Platte 12 b eingespannt sind. An seiner Oberseite ist der Deckel 12 mit einem Griff 50 versehen.

Ist die erfindungsgemäße Verschlußkappe beispielsweise am Ein­ füllstutzen 52 eines Automobil-Kraftstofftanks befestigt, so wird die Membran 32 normalerweise durch den Ventilteller 40 und die Schraubenfeder 42 gegen die Unterseite der Ventilplatte 26 gedrückt. Der ringförmige Steg 36 an der Oberseite der Mem­ bran 32 wird dann auf die Unterseite des flachen Teils 26 a ge­ drückt, so daß eine luft- und flüssigkeitsdichte Dichtung zwi­ schen dem Innenraum des Gehäuses 34 und der Kammer 22 entsteht. Infolgedessen können Bezindämpfe und dergleichen nicht aus dem Tank entweichen.

Mit sinkendem Kraftstoffstand im Tank entsteht in diesem ein Unterdruck. Infolgedessen strömt von der Außenseite Luft durch den Kanal 18, die Bohrung 20 in die Kammer 22 und Lochung 28 in der Ventilplatte 26 in den Raum zwischen der Ventilplatte 26 und der Membran 32. Infolgedessen wird die Membran 32 einer auf eine große Fläche wirkenden, nach unten gerichteten Kraft aus­ gesetzt, so daß sie sich gegen die Kraft der Schraubenfeder 42 nach unten bewegt. Die Luft in dem Raum zwischen Ventilplatte 26 und Membran 32 strömt dann durch die Öffnungen 30 und 38 in das Gehäuse 34 und durch die Öffnungen 44 in das Innere des Tanks. Hierdurch wird der Druck im Tank ausgeglichen. Dabei dient die Membran 32, deren dem Atmosphärendruck ausgesetzte Fläche groß ist, zur schnellen Öffnung des Luftkanals beim Absinken des Drucks im Tank.

Obwohl durch den ringförmigen Spalt zwischen der Unterseite der Ventilplatte 26 und der Oberseite des Stegs 36 der Membran genü­ gend Luft hindurchströmen kann, wird erfindungsgemäß vorzugsweise ein etwas niedrigerer Vorsprung oder radialer Steg als der Steg 36 an der Oberseite der Membran 32 der Ventilplatte 26 vorgesehen, so daß zwischen der Membran 32 und der Unterseite der Ventilplatte 26 ein kleiner Spalt entsteht.

Bei einem plötzlichen Anstieg des Drucks im Kraftstofftank, beispielsweise wenn das Automobil in der prallen Sonne ge­ parkt, erschüttert oder bei einer Kollision einem Schlag ausgesetzt wird, dichtet die erfindungsgemäße Verschluß­ kappe überaus wirkungsvoll und verhindert, daß Dämpfe und Kraftstoff aus dem Tank entweichen oder ausgespritzt wer­ den, weil eine große Fläche der Membran 32 der Kraft der Feder 42 und dem Druck im Tank ausgesetzt wird. Aus diesem Grunde wird der Steg 36 mit hoher Kraft gegen die Unterseite der Ventilplatte 26 gedrückt.

Claims (6)

1. Verschlußkappe für den Einfüllstutzen (52) eines Kraftstofftanks mit einem im Kappenkörper angeordneten Ventilmechanismus, der eine Membran (32) aus flexiblem Material aufweist, die mit einer Lochung (30) versehen ist, die mit dem Tankinneren in Verbindung stehen kann,
wobei die Membran zwischen einer Ventilplatte (26), die mit einer Lochung (28) versehen ist, die mit dem Tankinneren in Verbindung stehen kann, und einer Ventilkappe (34) angeordnet ist, die mit einer Lochung (44) versehen ist, und
wobei die Membran (32) mit einer Feder (42) unter Spannung gegen die Oberfläche der Ventilplatte (26) gehalten ist und eine ringförmige, zum Tank­ inneren gerichtete Wölbung aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilplatte (26) an der Seite der unter Spannung gehaltenen Membran (32) eine ringförmige Wölbung (24) ausgebildet ist, und daß die radial außerhalb des ringförmigen Steges (36) in der Membran ausgebildete ringförmige Wölbung eine ähnliche Krümmung wie die Wölbung (24) aufweist.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (34) einen Flansch und einen überwurfartigen Rand (46) aufweist, der vom Flansch wegragt, und daß der Rand des Gehäuses durch Verstemmungen oder Verschweißungen fest am überwurfartigen Rand (48) der unteren Platte (12 b) des Deckels (12) befestigt ist und an dessen Innenfläche anliegt, so daß die Umfangskanten der Ventilplatte (26) und der Membran (32) fest zwischen dem Ge­ häuse und der unteren Platte eingeklemmt werden.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den mittleren Bereich des Deckels (12) umgebend, an dem die obere (12 a) und die untere Platte (12 b) fest aneinander befestigt sind, zwischen den beiden Platten eine scheibenringförmige Dichtung (14) und eine diese nach unten drückende scheibenringförmige Feder (16) angeordnet sind.

4. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran (32) aus Kautschuk besteht.

5. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (34) schalenförmig ist.

6. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilteller (40) an seinem Umfang mit einem Überwurf zum Erfassen der Feder (42) versehen ist.