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Die
Erfindung betrifft einen Einfüllstutzen
für den
Kraftstoffbehälter
eines Kraftfahrzeuges mit einem automatischen Tankverschluss. Solche
z. B. aus
DE 197 09
416 C1 und
EP
0 788 917 A2 bekannten Einfüllstutzen werden eingesetzt,
um das Betanken von Fahrzeugen bequemer zu machen. Bei einem aus
WO 03/010022 A1 bekannten
System ist am Einfüllstutzen
ein Träger
mit einer Querwand fixiert, in der eine zum Einführen einer Zapfpistole dienende Einführöffnung vorhanden
ist. An der Unterseite des Trägers
ist ein Verschlussdeckel um eine quer zur Mittellängsachse
der Einführöffnung verlaufende Achse
schwenkbar gelagert, wobei an die Oberseite des Verschlussdeckels
ein mit dem einen Dichtsitz bildenden Öffnungsrand der Querwand zusammenwirkendes
Dichtelement angeordnet ist. Weiterhin ist an der Oberseite des
Verschlussdeckels ein Verriegelungsteil fixiert, das in der geschlossenen
Stellung des Verschlussdeckels mit einem Axialabschnitt die Einführöffnung durchsetzt
und an diesem Abschnitt radial nach außen vorstehende Verriegelungselemente
trägt.
Schließlich
ist oberhalb der Querwand ein sich am Träger abstützender Verriegelungsring vorhanden,
der radial nach innen sich erstreckende Umfangsabschnitte trägt. Diese
wirken mit den Verriegelungselementen nach Art eines Schraubengetriebes
oder Bajonettverschlusses zusammen, wodurch der Verschlussdeckel
mit seiner Dichtung an die Unterseite der Querwand gedrückt wird.
Der Verriegelungsring ist drehbar gelagert, wobei in einer ersten
Drehstellung des Verriegelungsringes dessen Umfangsabschnitte außer Eingriff
mit den Verriegelungselementen sind und in einer zweiten Drehstellung
die Umfangsabschnitte die Verriegelungselemente unterseitig hintergreifen,
wodurch der Verschlussdeckel mit seiner Dichtung mit einer axial wirksamen
Kraft an die untere Seite der Querwand gedrückt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen alternativ gestalteten Einfüllstutzen
mit automatischem Tankverschluss vorzuschlagen, welcher insbesondere hinsichtlich
der Kraftstoffpermeation verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Einfüllstutzen
mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 1 oder
8 gelöst.
Dabei ist bezüglich
der oben genannten Kraft in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Dichtelement
des Verschlussdeckels und der Querwand wenigstens ein axial wirksames
Federelement eingeschaltet ist, wobei das Federelement zwischen der
Unterseite des Verriegelungsrings und der Oberseite der Querwand
eingespannt ist. Bei dem aus
WO 03/010022 A1 bekannten Einfüllstutzen
stützt sich
der Verriegelungsring direkt am Träger des Tankverschlusses ab.
Damit dabei eine ausreichende Dichtwirkung erzielt wird, muss der
Verschlussdeckel bzw. dessen Planebene exakt parallel zur Planebene
des Verriegelungsrings ausgerichtet sein. Das gleiche trifft für die mit
dem Verrieglungsring zusammenwirkende Gegenfläche der Querwand zu. Wenn diese
Planparallelität
der genannten Teile nicht eingehalten wird, besteht die Gefahr,
dass das Dichtelement nicht gleichmäßig sondern schräg und mit über seinem
Umfang gesehen ungleichmäßiger Kraft
an den Dichtsitz gedrückt
wird. Die Folge ist, dass keine ausreichende Sperrwirkung vorhanden
ist und Kraftstoffdämpfe
in die Umgebung gelangen können. Selbst
wenn die Planparallelität
der miteinander zusammenwirkenden Teile gewährleistet ist, kann es durch
die Einwirkung von Kraftstoff oder auf Grund von mechanischen und
thermischen Beeinflussungen zu einem Verziehen der miteinander zusammenwirkenden
Teile und insbesondere zu einem Aufquellen des Dichtelements kommen,
was zu Undichtigkeiten vor allen Dingen dann führen kann, wenn die Aufquellung
an unterschiedlichen Umfangsabschnitten des Dichtelements unterschiedlich
stark ausgeprägt
ist. Außerdem
führt ein
aufgequollenes Dichtelement zu einer nicht tolerierbaren Erhöhung der
zum Betätigen
des Verriegelungsringes aufzuwendenden Kraft. Ein Tankverschluss
bei einem erfindungsgemäßen Einfüllstutzen
ist dagegen weniger empfindlich gegenüber den genannten Umständen, da
das Federelement zumindest für
eine teilweise Kompensation z. B. auch von Fertigungstoleranzen
und Temperatureinwirkungen und damit für eine stets gleichmäßige und
permeationsdichte Anlage des Dichtelements am Dichtsitz sorgt. Die
Kompensation von fertigungsbedingten Toleranzen oder von während des Betriebs
auftretenden Maßänderungen
kann noch dadurch verbessert werden, dass das Dichtelement eine
aus ihrer Oberseite vorstehende und mit dem Dichtsitz zusammenwirkende
Dichtlippe aufweist.
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Bei
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist das Federelement vorzugsweise eine Schraubenfeder. Dabei stützt sich
das Federelement auf dem die Einführöffnung umgebenden Wandbereich
der Querwand ab. Dementsprechend hat sie einen relativ großen Durchmesser,
was günstig
ist im Hinblick auf ein gleichmäßiges Andrücken der
Dichtung an den Dichtsitz. Um eine Drehbetätigung des Verrieglungsringes
trotz eines sich an ihm abstützenden
Federelementes zu gewährleisten,
ist zwischen der oberen Stirnseite des Federelementes bzw. der Schraubenfeder
und der Unterseite des Verriegelungsringes ein Gleitring angeordnet.
Dieser weist eine sich quer zur Mittellängsachse der Einführöffnung erstreckende
Planebene auf, erstreckt sich also parallel zu den Planebenen des
Verriegelungsringes, des Dichtsitzes und des Verschlussdeckels.
Der Gleitring ist in Radialrichtung im Träger dadurch fixiert, das er
in einem zwischen einem zylindrischen Axialabschnitt des Verriegelungsringes
und einer die sen mit Radialabstand umgreifenden zylindrischen Umfangswand
des Trägers
vorhandenen Ringraum angeordnet ist. Dadurch, dass der Gleitring
als ein nach unten geöffnetes
Profil ausgebildet ist, wird zum einen das im U-Profil einliegende
Federende fixiert und zentriert. Zum anderen ist verhindert, dass
die Feder mit dem Verriegelungsring in Berührung kommt und dessen Drehbetätigung behindert.
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Das
Verriegelungsteil ist dabei vorzugsweise als ein mit seiner Öffnung nach
unten weisenden Napf ausgebildet, dessen Seitenwand auf einen von der
Oberseite des Verschlussdeckels vorstehenden, eine zentrale Öffnung des
Dichtelements durchsetzenden zylindrischen Vorsprung aufgesteckt
und dort fixiert ist. Die Seitenwand trägt an ihrem Freiende einen
radial vorstehenden Flansch, welcher einen inneren Randbereich des
Dichtelements übergreift
und dieses am Verschlussdeckel festhält.
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Bei
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist sowohl das Verriegelungsteil als auch ein Federelement auf der
Oberseite des Verschlussdeckels angeordnet, wobei das Verriegelungsteil
axial beweglich ist und vom Federelement gegen die Oberseite des
Verschlussdeckels gedrückt wird.
In diesem Falle stützt
sich der Verriegelungsring nicht an einem Federelement sondern unmittelbar am
Träger,
nämlich
an dessen Querwand oberseits ab. Durch die zentrale Anordnung sowohl
von Verriegelungsteil und Federelement am Verschlussdeckel ist ein
geringerer radialer Platzbedarf erforderlich als bei dem oben beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel.
Der Tankverschluss weist daher insgesamt einen geringeren Durchmesser
auf, so dass eine den Tankverschluss aufnehmende Tankmulde ebenfalls geringere
Abmessungen aufweisen kann, was hinsichtlich des Herstellungsaufwandes
und des bei Kraftfahrzeugen in der Regel knappen Einbauraumes vorteilhaft
ist.
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Die
genannte zentrale Anordnung von Verrieglungsteil und Federelement
lässt sich
auf konstruktiv- und montagetechnisch einfache Weise bewerkstelligen,
indem das Verriegelungsteil als Rohrabschnitt ausgebildet ist, an
dessen oberem Ende die Verriegelungselemente angeordnet sind, wobei
das Federelement zwischen einem am unteren Ende des Verrieglungsteiles
radial nach innen vorspringenden ersten Stützflansch und einem mit Axialabstand
am Verschlussdeckel fixierten zweiten Stützflansch eingespannt ist.
Dadurch, dass, wie weiter oben schon erwähnt, das Verrieglungsteil axial
beweglich ist, kann es entgegen der Wirkung des Federelementes axial
nach oben bewegt werden, wenn seine Verriegelungselemente unterseits
von dem Verriegelungsring beaufschlagt werden. Vorzugsweise ist
als Federelement ebenfalls eine Schraubenfeder vorhanden.
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Damit
der Verriegelungsring bei einer Drehung den Verschlussdeckel mit
seinem Dichtelement an den Dichtsitz der Querwand anpressen kann,
ist es erforderlich, dass das Verriegelungsteil drehfixiert ist,
da es sich sonst bei einer Drehbetätigung des Verriegelungsrings
mitdrehen würde.
Eine bevorzugte Möglichkeit
dies zu gewährleisten
besteht darin, dass an dem Verschlussdeckel eine Führungshülse dreh-
und axialfixiert angeordnet ist, die an ihrem oberen Ende den zweiten
Stützflansch
trägt und
deren Umfangswand zumindest einen Axialabschnitt des Verriegelungsteils
koaxial umfasst und mit Axialschlitzen versehen ist, welche von
den Verriegelungselementen des Verriegelungsteils durchgriffen sind.
Dadurch ist eine Drehfixierung des Verriegelungsteils gewährleistet,
wobei bei einer Axialbewegung des Verriegelungsteils dessen Verriegelungselemente
in den Axialschlitzen geführt
sind. Dadurch, dass die Axialschlitze an der unteren Stirnseite
der Führungshülse ausmünden, kann
diese bei der Montage einfach auf das Verriegelungsteil aufgesteckt werden.
Vorzugsweise ist die Führungshülse an einem
Bolzen dreh- und axialfixiert, der zentral aus der Oberseite des
Verschlussdeckels vorsteht. Auch diese Ausgestaltung ist günstig im
Hinblick auf eine einfache Montage des Tankverschlusses. Eine Ausgestaltung,
die die Drehfixierung der Führungshülse verbessert,
d. h. die eine Übertragung
höherer
Drehmomente zwischen Führungshülse und
Verschlussdeckel gestattet, sieht vor, dass zwischen dem unteren
Ende der Führungshülse und
der Oberseite des Verschlussdeckels ein in Drehrichtung wirksamer Formschluss
vorhanden ist. Vorzugsweise sind dazu in der unteren Stirnseite
der Führungshülse in Umfangsrichtung
beabstandete Ausnehmungen vorhanden, in die komplementäre Vorsprünge auf
der Oberseite des Verschlussdeckels eingreifen.
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Die
Erfindung wird nun anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1A das
obere Ende eines Einfüllstutzens
in Querschnittdarstellung, wobei im Einfüllstutzen ein Tankverschluss
angeordnet ist,
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1B den
Tankverschluss von 1A in vergrößerter Darstellung,
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2 die
Einzelteile des Tankverschlusses von 1B in
einer perspektivischen Explosionsdarstellung,
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3 einen
Querschnitt entsprechend Linie III-III in 1A,
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4 eine
perspektivische Gesamtansicht des Einfüllstutzens von 1A,
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Tankverschlusses im Querschnitt,
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6 den
Tankverschluss nach 5 in einer perspektivischen
Explosionsdarstellung,
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7 die
Hauptbestandteile eines dritten Ausführungsbeispiels in perspektivischer
Explosionsdarstellung.
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1, 3 und 4 zeigen
einen Einfüllstutzen 1 mit
einem integrierten Tankverschluss 2 in unterschiedlichen
Darstellungen. Wie 1 und 4 entnehmbar
ist, weist der Einfüllstutzen 1 einen
radial erweiterten Abschnitt 3 und einen sich unterseits
anschließenden
Abschnitt 4 auf. Dieser dient dazu, den Einfüllstutzen 1 am
oberen Ende eines Einfüllrohres 5 zu
fixieren. Wenn hier und im folgenden bei einem zu beschreibenden
Bauteil von „unten” gesprochen
ist, so ist damit eine Seite dieses Bauteils gemeint, die im Montagezustand
zu einem Kraftstofftank bzw. zum Innenraum des Kraftstofftanks hingewendet
ist. Umgekehrt bedeutet „oben” eine Seite
eines Bauteils die von. Kraftstofftank bzw. dessen Innenraum wegweist.
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Die
Wand 6 des Einfüllstutzens
bzw. der Abschnitte 3 und 4 ist aus Metall gefertigt.
Der Tankverschluss 2 liegt in einem oberen, von der Wand 6 des Abschnitts 3 umgrenzten
Bereich ein. Um ihn dort zu fixieren und um eine Führung für eine Zapfpistole
zu gewährleisten,
ist im erweiterten Abschnitt 3 des Einfüllstutzens ein Formeinsatz 7 angeordnet,
auf dessen oberer Stirnseite der Tankverschluss 2 aufliegt und
der eine Ausnehmung 8 aufweist, die sich nach unten hin
zu einem verengten, mit dem Innenraum des Einfüllrohres 5 in Verbindung
stehenden Einfüllkanal 9 verengt.
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Der
Tankverschluss weist als Hauptkomponenten einen Träger 10,
einen Verschlussdeckel 13, einen Verriegelungsring 14,
ein Verriegelungsteil 15, eine Schraubenfeder 16 und
eine Führungshülse 17 auf,
wobei das Verriegelungsteil 15, die Schraubenfeder 16 und
die Führungshülse 17 auf
dem Verschlussdeckel angeordnet sind.
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Der
Träger 10 ist
im wesentlichen ein Rohrabschnitt mit einer etwa zylindrischen Wand 18 und einer
Querwand 19, welche von einer zum Einführen einer Zapfpistole (nicht
dargestellt) bzw. zum Einfüllen
von Kraftstoff dienenden Einführöffnung 20 durchbrochen
ist. Die Einführöffnung 20 ist
in Bezug auf die Wand 18 des Trägers 10 exzentrisch
angeordnet und weist insgesamt drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete
und sich radial nach außen
erstreckende Öffnungsabschnitte 23 auf.
Oberseits an die Querwand 19 ist ein zylindrischer Wandabschnitt 24 angeformt,
der im wesentlichen konzentrisch zur Mittellängsachse 25 der Einführöffnung 20 verläuft. Der
zylindrische Wandabschnitt 24 erstreckt sich jedoch nicht über einen
gesamten Kreisumfang sondern nur über einen Winkelbereich von
etwa 110°.
Dieser Bereich bildet eine Aufnahme 26 für den Verriegelungsring 14,
der im wesentlichen ein Rohrabschnitt ist. Dessen Außendurchmesser
ist so bemessen, dass er in die von dem Wandabschnitt 24 umgrenzte
Aufnahme 26 mit geringem Radialspiel hineinpasst. Der Wandabschnitt 24 geht
an seinen Enden 27 jeweils mit einem etwa radial verlaufenden Wandbereich 28, 29 in
die Innenseite 30 der Wand 18 des Trägers 10 über. Im
Montagezustand liegt der Verriegelungsring 14 mit seiner
unteren Stirnseite 33 auf der Oberseite der Querwand 19 auf.
Der Wandabschnitt 24 geht oberseits in eine quer zur Mittellängsachse 25 verlaufende
und an die Innenseite 30 des Trägers 10 angeformte
Wand 34 über.
In der Wand 34 ist eine Ausnehmung 35 vorhanden,
die sich über
einen Winkelbereich erstreckt, der im wesentlichen dem Schwenkbereich
einer außenseitig an
den Verriegelungsring 14 angeformten Betäti gungslasche 36 entspricht.
In der Betätigungslasche 36 ist
eine axial verlaufende Bohrung 37 angebracht, an der ein
etwa stabförmiges
Betätigungselement (nicht
dargestellt) angreift. Die Betätigungslasche 36 erstreckt
sich radial nach außen
in die Ausnehmung 35 hinein. Ihre Höhe ist so bemessen, dass sie
die Oberseite der Wand 34 im wesentlichen nicht überragt.
Im Bereich der Ausnehmung 35 ist in der Wand 18 des
Trägers 10 ein
sich axial nach unten erstreckender Einstich 38 vorhanden,
durch den sich das oben erwähnte
Betätigungselement
hindurch erstreckt. Die Bogenlänge
des Einstiches 38 ist so bemessen, dass sich das Betätigungselement
bei der Drehbetätigung
des Verriegelungsrings 14 ungehindert bewegen kann. An
der Innenseite des Verrieglungsringes 14 sind nahe dessen
unterer Stirnseite drei Umfangsabschnitte 39 angeformt,
die sich radial nach innen erstrecken und gleichmäßig voneinander beabstandet
sind. Die lichte Weite 40 der die Umfangsabschnitte 39 voneinander
trennenden Zwischenräume 43 entspricht
etwa der lichten Weite 44 der Öffnungsabschnitte 23.
In der in 2 und 3 gezeigten
Drehstellung des Verrieglungsringes 14 sind die Zwischenräume 43 mit
den Öffnungsabschnitten 23 in Überdeckung.
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Das
Verrieglungsteil 15 ist im wesentlichen ein Rohrabschnitt,
an dessen Außenseite
drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete
radial abstehende Verriegelungselemente 45 angeformt sind. Die
Oberseiten 46 der Verriegelungselemente fluchten mit der
oberen Stirnseite 47 des Verriegelungsteils 15 und
verlaufen mit dieser in einer gemeinsamen Planebene, welche im Montagezustand
quer zur Mittellängsachse 25 der
Einführöffnung 20 verläuft.
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Das
Verriegelungsteil 15 ist so am Verschlussdeckel 13 fixiert,
dass es um eine gewisse Strecke axial verschiebbar ist. Dies wird
auf folgende Weise bewerkstelligt: Aus der Oberseite 54 des
Verschlussdeckels 13 steht zentral ein zylinderförmiger, parallel
bzw. koaxial zur Mittellängsachse
verlaufender Bolzen 48 vor. Das Verriegelungsteil 15 umfasst diesen
Bolzen koaxial und mit Radialabstand, so dass zwischen dem Bolzen
und der Wand des Verriegelungsteils 15 ein Ringraum 49 gebildet
ist. Am unteren Ende des Verriegelungsteils 15 ist ein
sich radial nach innen erstreckender erster Stützflansch 50 angeformt.
Dieser umgrenzt mit seinem Innenrand eine Öffnung 53, deren Durchmesser
geringfügig größer ist
als der Durchmesser des Bolzens 48. Das Verriegelungsteil 15 ist
dadurch bei seiner Axialbewegung am Bolzen 48 geführt. Im
nichtverriegelten Zustand liegt das Verriegelungsteil 15 mit
seiner Unterseite bzw. mit dem Stützflansch 50 an der
Oberseite 54 des Verschlussdeckels 13 an.
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Eine
weitere axiale Führung
sowie eine Begrenzung der axialen Beweglichkeit des Verriegelungsteils 15 wird
durch die oben bereits erwähnte Führungshülse 17 bewerkstelligt.
Diese weist in ihrer Umfangswand drei in der unteren Stirnseite 56 ihrer Umfangswand
ausmündende
Axialschlitze 55 auf. Diese sind so bemessen und beabstandet,
dass sie die Verriegelungselemente 45 des Verriegelungsteils 15 aufnehmen
und in Axialrichtung führen
können. Die
Führungshülse 17 sitzt
mit ihrer unteren Stirnseite 56 auf der Oberseite 54 des
Verschlussdeckels 13 auf, und ist dort von einem auf der
Oberseite 54 fixierten ringförmigen Dichtelement 57 umfasst.
Mit Axialabstand vor der Stirnseite 56 der Führungshülse 17 ist
an deren Außenumfang
ein radial nach außen
abstehender Flansch 58 angeformt, wobei dieser den inneren
Randbereich des Dichtelements 57 übergreift und dieses in Axialrichtung
an der Deckeloberseite 54 fixiert.
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Eine
Fixierung in Radialrichtung ist dadurch gewährleistet, dass eine von dem
ringförmigen
Dichtelement 57 umschlossene Zentralöffnung 59 einen mit
dem Außendurchmesser
des unteren Endes der Führungshülse 17 vergleichbaren
Durchmesser hat. Ein zweiter Stützflansch 60,
an dem sich die Schraubenfeder 16 mit ihrem oberen Ende
abstützt
ist am oberen Ende der Führungshülse 17 angeformt
und erstreckt sich radial nach innen. Der Stützflansch 60 umgrenzt
eine Öffnung 63,
die zwei gegenüberliegende,
parallele Randbereiche 64 aufweist. Diese wirken im Sinne
einer Drehfixierung mit Abflachungen 65 am Freiende des
Bolzens 48 zusammen (2). Zur
axialen Fixierung der Führungshülse 17 weist
der Bolzen 48 nahe seinem Freiende eine umlaufende Nut 61 auf.
In diese greift ein etwa U-förmiges
Klammerelement (nicht dargestellt) ein, dass in zwei gegenüberliegende,
unterhalb des Stützflansches 60 angeordnete
Ausnehmungen 72 der Führungshülse 17 eingeschoben
ist. Im Bolzen 48 ist eine axial verlaufende Gewindebohrung 71 vorhanden.
Diese dient zur Fixierung einer Abdeckplatte (nicht dargestellt).
Die Abdeckplatte bildet einen planebenen Wandbereich, auf den eine
Zapfpistole mit ihrem Vorderende aufgesetzt und dabei der Verschlussdeckel
nach innen geschwenkt werden kann.
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An
den Rand des Verschlussdeckels 13 sind zwei tangential
beabstandete Schwenkarme 66 angeformt, in deren Freienden
von einer Schwenkachse 67 durchsetzte Langlöcher 68 vorhanden
sind. Die Längsrichtung
der Langlöcher 68 verläuft parallel
zur Mittellängsachse 25 der
Einführöffnung 20 bzw. rechtwinklig
zu der von der Querwand 19 aufgespannten Planebene. Zwischen
den Schwenkarmen 66 ist eine von der Schwenkachse 67 durchsetzte Schenkelfeder 69 angeordnet,
deren einer Schenkel 70 sich am Träger 10 und deren anderer
Schenkel 73 sich an der Unterseite des Verschlussdeckels 13 abstützt und
diesen in seiner geschlossenen Stellung hält. In dieser wird das Dicht element 57 gegen
den unterseitigen, einen Dichtsitz 75 bildenden Öffnungsrand
der Querwand 19 gedrückt.
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Wenn
sich der Verriegelungsring 14 in der in 13 und 3 gezeigten
Drehstellung befindet, sind die Verriegelungselemente 45 in Überdeckung mit
den zwischen den Umfangsabschnitten 39 vorhandenen Zwischenräumen 43.
Folglich kann der Verschlussdeckel 13 durch Einführen einer
Zapfpistole in die Einführöffnung 20 nach
unten weggeschwenkt werden. Nach dem Tanken bzw. dem Herausnehmen
der Zapfpistole geht der Verschlussdeckel 13 wegen der
Beaufschlagung durch die Schenkelfeder 69 in seine geschlossene
Stellung zurück. Zur
Verriegelung in dieser Stellung wird der Drehring 14 ausgehend
von der Drehstellung gemäß 3 im Uhrzeigersinn
mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Betätigungselementes gedreht. Dabei
werden die Umfangsabschnitte 39 unter die Verriegelungselemente 45 des
Verriegelungsteils geschoben. Um dies zu erleichtern sind die in
die entsprechende Drehrichtung weisenden Ende der Umfangsabschnitte
schräg nach
unten geführt,
weisen somit an ihrer Oberseite Auflaufschrägen 76 auf. Mit diesen
werden die Verriegelungselemente zunächst erfasst und das Verriegelungsteil 15 gegen
die Wirkung der Schraubenfeder 16 axial angehoben. Die
vom Verriegelungsteil 15 ausgeübte Verschlusskraft wird somit
nicht direkt sondern über
die Feder 16 auf das Dichtelement 57 und schließlich den
Dichtsitz 75 übertragen.
Somit ist gewährleistet,
dass bei fertigungsbedingten oder im Laufe des Betriebs entstehenden
Toleranzabweichungen das Dichtelement 57 praktisch mit
gleichbleibender Kraft und vor allen Dingen mit planparalleler Ausrichtung
an den Dichtsitz 75 gedrückt wird. Eine derartige Ausrichtung
im Falle von Toleranzabweichungen wird durch die Langlöcher 68 unterstützt, die
eine Bewegung des Verschlussdeckels 13 in Axialrichtung, also
in Richtung der Mittellängsachse 25 der
Einführöffnung 20 erlauben.
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Der
Tankverschluss 2 bzw. der Träger 10 mit seinen
entsprechenden Einbauten ist, wie weiter oben schon erläutert, in
den oberen Abschnitt 3 eines Einfüllstutzens 1 eingesetzt.
Um dort eine drehsichere Fixierung zu gewährleisten, weist der Träger 10 an seiner
Außenseite
einen sich radial nach außen
erstreckenden Arretiervorsprung 77 auf, der in eine komplementär geformte
Ausnehmung 78 in der Stirnseite des Einfüllstutzens 1 eingreift.
Der Einfüllstutzen 1 bzw.
dessen oberer Abschnitt 3 weist eine weitere Ausnehmung 79 (1) auf, die im Bereich des Einstiches 38 des
Trägers 10 angeordnet
ist. Die Ausnehmung 79 dient zur Durchführung eines Betätigungselementes,
also etwa einer mit der Bohrung 37 des Verriegelungsringes
zusammenwirkenden Betätigungsstange.
Die Betätigung
des Verriegelungsringes 14 kann natürlich auch auf andere Weise,
z. B. über
eine Zahnstange erfolgen, die in einem am Außenumfang des Verriegelungsrings 14 angeordneten
Zahnring eingreift. Weiterhin ist es denkbar, dass der Verriegelungsring
nicht nur an einer, sondern an zwei, insbesondere an zwei gegenüberliegenden
Stellen drehbetätigt
ist.
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Der
Einfüllstutzen 1 ist
oberseits durch einen Deckel 80 abgeschlossen. Dieser weist
eine Öffnung 83 auf.
Die Öffnung 83 ist
so bemessen, dass eine Zapfpistole darin behinderungsfrei eingesteckt
werden kann und dass der Deckel 80 die beweglichen und
empfindlichen Teile des Tankverschlusses 2, etwa die radial
nach außen
abstehenden Verriegelungselemente 45 verdeckt. Zur Axialfixierung
des Tankverschlusses 2 im Einfüllstutzen 1 weist
dessen oberer Abschnitt 3 axial vorstehende Biegelaschen auf,
die nach dem Einsetzen des Tankverschlusses 2 in den Einfüllstutzen 1 nach
innen gebogen werden und den Tankver schluss 2 in seiner
Position halten. Im Deckel 80 sind randständige Ausnehmungen 85 vorhanden,
die die Biegelaschen 84 nach dem Umbiegen aufnehmen. An
der Unterseite des Deckels 80 ist eine axial abstehende
Schürze 81 angeformt,
deren Außendurchmesser
geringfügig
kleiner ist als der Innendurchmesser der Wand 18 des Trägers 10 in deren
oberen Bereich. Der Deckel 80 ist auf diese Weise in Radialrichtung
am Einfüllstutzen 1 fixiert. Zur
Drehfixierung des Deckels 80 am Einfüllstutzen 1 sind in
der Schürze
axial verlaufende und in Umfangsrichtung beabstandete Ausnehmungen 82 eingebracht,
in die an der Innenseite 30 des Trägers 10 angeformte
Rastvorsprünge 91 eingreifen.
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In 5 und 6 ist
ein alternativ gestalteter Tankverschluss 2 gezeigt. Im
Folgenden werden zu dessen Beschreibung die Bezugszeichen des ersten
Ausführungsbeispieles
verwendet, wenn Teile mit gleicher oder äquivalenter Funktion bezeichnet
werden sollen. Zur besseren Unterscheidung ist den Bezugszeichen
dann jedoch eine 2 vorangestellt. Im Gegensatz zum ersten
Ausführungsbeispiel
ist bei dem Tankverschluss von 5 und 6 nicht
der gesamte Verschlussmechanismus sondern nur das Verriegelungsteil 215 auf
der Oberseite 86 des Verschlussdeckels 213 angeordnet.
Ein ebenfalls als Schraubenfeder 216 ausgebildetes Federelement
ist zwischen dem Verriegelungsring 214 und der Querwand 219 des
Trägers 210 eingespannt.
In der Querwand 219 ist ebenfalls eine in Bezug auf den
Träger 210 exzentrisch
angeordnete Einführöffnung 220 mit sich
radial nach außen
erstreckenden Öffnungsabschnitten 223 vorhanden.
Die Öffnungsabschnitte 223 erlauben,
wie beim ersten Ausführungsbeispiel auch,
das Durchschwenken der Verriegelungselemente 245 des Verriegelungsteils 215 beim öffnen des
Verschlussdeckels 213. Auch ist die Einführöffnung 220 bzw.
deren Mittellängsachse 225 im
Bezug auf den Träger 210 exzentrisch
angeordnet.
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Das
Verriegelungsteil 215 kann als oberseits mit einer Wand 87 verschlossener
Rohrabschnitt angesehen werden. Diese Wand 87 bildet einen
zum Öffnen
des Verschlussdeckels 213 mit der Zapfpistole zusammenwirkenden
Wandbereich. An der Unterseite des Rohrabschnitts ist ein radial
nach außen abstehender
Flansch 88 angeformt. Der Verschlussdeckel 213 weist
einen zentralen, napfförmig
nach oben vorgewölbten
Vorsprung 89 mit einer zylinderförmigen Seitenwand 90 auf.
Das Verriegelungsteil 215 ist mit seinem unteren Ende auf
den Vorsprung 89 aufgesteckt und mit diesem fest verbunden.
Die Verschlussklappe 213 besteht aus Festigkeitsgründen aus
Metall. Wenn das Verriegelungsteil 215 ebenfalls aus Metall
gefertigt ist, bietet sich zur Verbindung der genannten Teile bspw.
eine Punktschweißung
an. Das Verriegelungsteil 215 ist soweit auf den Vorsprung 89 aufgeschoben,
dass zwischen dessen Flansch 88 und dem den Vorsprung umfassenden
Bereich 93 des Verschlussdeckels 213 ein Spalt 94 gebildet
ist, der den radial innen liegenden Bereich des ringförmig ausgebildeten
Dichtelements 257 aufnimmt, wodurch dieses an der Oberseite 86 des
Verschlussdeckels 213 fixiert ist. Das Dichtelement 257 wirkt
mit dem Dichtsitz 275 des Trägers 210 nicht flächig, sondern
linienförmig
mit einer von seinem Außenrand
schräg
nach oben abstehenden Dichtlippe 95 zusammen. Eine ähnliche
Dichtlippe 96 erstreckt sich ebenfalls vom Außenrand
des Dichtelements 257 schräg nach unten. Durch die beiden Dichtlippen 95, 96 ist
gewährleistet,
dass das Dichtelement 257 auch bei ungünstigen Toleranzlagen von der
Schraubenfeder 216 mit ausreichender Kraft und vor allen
Dingen gleichmäßig an den
Dichtsitz 275 gedrückt
wird. Im Bereich der unteren Dichtlippe 96 ist der Verschlussdeckel 213 nach
unten gezogen, so dass zwischen der Unterseite des Dichtelements 257 und
der Oberseite 86 des Verschlussdeckels 213 ein Spalt 97 vorhanden
ist. Dieser ermöglicht
ein elastisches Spiel der unteren Dichtlippe 96. Die im
Bereich der oberen Stirnseite des Verschlussteils 215 angeformten
Verriegelungselemente 245 weisen eine quer zur Mittellängsachse 225 bzw.
parallel zur Planebene des Verschlussdeckels 213 verlaufenden
Abschnitt 98 und einen schräg nach oben verlaufenden Abschnitt
auf, dessen Unterseite eine Auflaufschräge 99 bildet.
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Der
Träger 210 weist
oberseits eine dezentrale, etwa konzentrisch zur Mittellängsachse 225 verlaufende
im wesentlichen zylinderförmige
Ausnehmung 100 auf. In dieser sind der Verriegelungsring 214,
die Schraubenfeder 216 und ein Gleitring 103 angeordnet.
Der Verrieglungsring 214 ist im wesentlichen ein Rohrabschnitt
mit einer Zylinderwand 104, an deren Oberseite ein sich
radial nach außen
erstreckender, von der Schraubenfeder 216 unterseits beaufschlagter
Stützflansch 105 und
an dessen unterem Ende sich radial nach innen erstreckende, mit den
Verriegelungselementen 245 zusammenwirkende Umfangsabschnitte 239 angeformt
sind. Die Umfangsabschnitte 239 weisen schräg nach unten
verlaufende Abschnitte auf, die mit den Auflaufschrägen 99 der
Verriegelungselemente 245 zusammenwirkende Gegenschrägen 106 bilden.
-
Die
Schraubenfeder 216 stützt
sich nicht unmittelbar sondern unter Zwischenlage des Gleitrings 103 an
der Unterseite 111 des Stützflansches 105 ab. Der
Gleitring 103 ist im Querschnitt ein sich nach unten öffnendes
U-Profil, in das sich die Schraubenfeder 216 zumindest
mit einer Windung hinein erstreckt und sich darin abstützt. Der
Gleitring 103 ist in Radialrichtung so bemessen, dass er
einen zwischen der Seitenwand 107 der Ausnehmung 100 und
der Zylinderwand 104 des Ver riegelungsrings 214 vorhandenen
Ringraum 108 in Radialrichtung mit geringem Spiel ausfüllt. Das
Spiel ist dabei so bemessen, dass eine behinderungsfreie Drehbetätigung des
Verriegelungsringes 214 möglich ist. In diesem Zusammenhang
ist auch die planparallele Ausbildung der Oberseite 109 des
Gleitrings 103 und der Unterseite 111 des Stützflansches 105 zu
sehen. Die Schraubenfeder 216 stützt sich mit ihrem unteren
Federende an der Oberseite 110 der Querwand 219 ab.
Zur Zentrierung und radialen Fixierung des unteren Federendes ist
der die Einführöffnung 220 umfassende
Bereich 113 der Querwand nach Art eines Kragens nach oben
vorgezogen. Dadurch ist auf der Oberseite 110 eine radial
nach außen
weisende, vom unteren Ende der Schraubenfeder 216 umfasste
Schulter 114 gebildet.
-
Die
Oberseite des Tankverschlusses 202 ist ebenfalls von einem
Deckel 80 mit einer zentralen Öffnung 283 abgeschlossen.
Der Deckel 280 ist axial- und drehfest an einem Einfüllstutzen
(nicht dargestellt) fixiert. Zwischen der Unterseite des Deckels 280 und
der Oberseite 109 des Verrieglungsrings 214 ist
ein Spalt 115 vorhanden, in den der Stützflansch 105 hinein
ragt. Bei einer Beaufschlagung des Stützflansches 105 durch
die Schraubenfeder 216 stützt sich dieser somit an der
Unterseite des Deckels 280 ab.
-
In 7 sind
die Hauptbestandteile eines Tankverschlusses gezeigt, der eine Abwandlung
des Tankverschlusses gem. 1 bis 4 ist.
Zur Beschreibung werden die Bezugszeichen dieses Ausführungsbeispieles
verwendet, wenn Teile mit gleicher oder äquivalenter Funktion bezeichnet
werden sollen. Zur besseren Unterscheidung ist den jeweiligen Bezugszeichen
dann jedoch eine 3 vorangestellt. In 7 sind
aus Übersichtlichkeitsgründen der
Träger
und der Verriegelungsring des Tankverschlusses 302 weggelassen.
Die Drehfixierung der Führungshülse 317 am
Verschlussdeckel 313 erfolgt hier durch einen in Drehrichtung
wirksamen Formschluss zwischen den beiden genannten Teilen. Dieser
Formschluss wird auf folgende Weise bewerkstelligt: Aus der Oberseite 354 des
Verschlussdeckels 313 stehen insgesamt drei Wandabschnitte 116 axial vor.
In Umfangsrichtung ist zwischen den Wandabschnitten 116 jeweils
ein Zwischenraum 117 vorhanden. Der untere Abschnitt der
Axialschlitze 355 der Führungshülse 317 ist
jeweils im Umfangsrichtung verbreitert und bildet eine Aufnahme 318,
in die die Wandabschnitte 116 des Verschlussdeckels 313 formschlüssig hineinragen.
Die zwischen jeweils zwei Ausnehmungen 118 stehen gebliebenen Wandabschnitte
bilden jeweils einen axial verlaufenden Steg 119. Die Breite
der Stege 119 ist so bemessen, dass sie in die Zwischenräume 117 passen.
Die Führungshülse 317 ist
auf diese Weise am Verschlussdeckel 313 drehfixiert. Zur
Axialfixierung der Führungshülse 317 ist
zentral im Bolzen 348 eine Gewindebohrung 120 vorhanden,
in die eine Schraube 123 eingedreht ist. Die Schraube 123 besitzt
einen Senkkopf 124. Im Montagezustand fluchtet dessen Oberseite
mit der Oberseite der Führungshülse 317. Das
untere Ende 124 der Stege 119 ist abgewinkelt und
steht radial aus der Umfangsfläche
der Führungshülse 317 vor.
Im Montagezustand ist ein innerer Randbereich 125 des Dichtelements 357 von
den Enden 124 gegen die Oberseite 354 des Verschlussdeckels 313 gedrückt.
-
Die
Schraubenfeder 316 ist zwischen dem ersten Stützflansch 350 des
Verriegelungsteils 315 und dem zweiten Stützflansch 360 der
Führungshülse 317 eingespannt.
Das Verriegelungssteil 315 liegt mit seinem unteren Längsabschnitt
in einem zwischen dem Bolzen 348 und den radial davon beabstandeten
Wandabschnitten 116 vorhandenen Ringraum 126 ein.
Die Wandabschnitte 116 bilden dabei eine axiale Führung für das Verriegelungsteil 315 bei dessen
axialer Bewegung während
des Verriegelns und Entriegelns des Verschlussdeckels 313.
Um eine störungsfreie
Führung
des Verrieglungsteils 315 zu gewährleisten, stehen von den Innenseiten
der Wandabschnitte 116 axial verlaufende Rippen 127 vor,
die mit der Außenseite
des Verriegelungsteils 315 im Sinne einer Gleitpaarung
zusammenwirken. Die Verriegelungselemente 345 sind ähnlich gestaltet wie
jene des Ausführungsbeispiels
nach 5 und 6, weisen also einen quer zur
Mittellängsachse 325 verlaufenden
Abschnitt 121 und einen schräg nach oben verlaufenden Abschnitt
auf, dessen Unterseite eine Auflaufschräge 122 bildet. Sie
sind jedoch über
einen gekröpften
Abschnitt 128 an die obere Stirnseite des Verrieglungsteils 315 angeformt,
so dass die von ihnen aufgespannte Planebene einen Axialabstand
zur Stirnseite der Führungshülse aufweist.
Das Dichtungselement 357 weist oberseits eine randständige Dichtlippe 129 auf.
-
Der
Träger 10 und
der Verschlussdeckel 13 sind aus einem hochfesten und insbesondere
permeationsdichten Kunststoff, beispielswiese POM, PA 6.6 mit Faserverstärkung und
PPA gefertigt. Aus Festigkeitsgründen
können
der Verriegelungsring 14, das Verriegelungsteil 15 und
die Führungshülse 17 als
Blech-Stanzbiegeteile
ausgeführt
sein. Der Träger 10 kann,
wie bei den Ausführungsbeispielen
von 1 bis 6 gezeigt,
ein in einen Einfüllstutzen 1 einsetzbares
separates Teil sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Träger 10 Teil
des Einfüllstutzens, beispielsweise
an dessen Innenwandung angeformt ist und unter Freilassung einer
Einführöffnung 20 radial
nach innen steht.
-
- 1
- Einfüllstutzen
- 2
- Tankverschluss
- 3
- Abschnitt
- 4
- Abschnitt
- 5
- Einfüllrohr
- 6
- Wand
- 7
- Formeinsatz
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Einfüllkanal
- 10
- Träger
- 13
- Verschlussdeckel
- 14
- Verriegelungsring
- 15
- Verriegelungsteil
- 16
- Schraubenfeder
- 17
- Führungshülse
- 18
- Wand
- 19
- Querwand
- 20
- Einführöffnung
- 23
- Öffnungsabschnitt
- 24
- zylindrischer
Wandabschnitt
- 25
- Mittellängsachse
- 26
- Aufnahme
- 27
- Ende
- 28
- radialer
Wandbereich
- 29
- radialer
Wandbereich
- 30
- Innenseite
- 33
- untere
Stirnseite
- 34
- Wand
- 35
- Ausnehmung
- 36
- Betätigungslasche
- 37
- Bohrung
- 38
- Einstich
- 39
- Umfangsabschnitt
- 40
- lichte
Weite
- 43
- Zwischenraum
- 44
- lichte
Weite
- 45
- Verriegelungselement
- 46
- Oberseite
- 47
- obere
Stirnseite
- 48
- Bolzen
- 49
- Ringraum
- 50
- erster
Stützflansch
- 53
- Öffnung
- 54
- Oberseite
- 55
- Axialschlitz
- 56
- untere
Stirnseite
- 57
- Dichtelement
- 58
- Flansch
- 59
- Zentralöffnung
- 60
- zweiter
Stützflansch
- 61
- Nut
- 63
- Öffnung
- 64
- Randbereich
- 65
- Abflachung
- 66
- Schwenkarm
- 67
- Schwenkachse
- 68
- Langloch
- 69
- Schenkelfeder
- 70
- Schenkel
- 71
- Gewindebohrung
- 72
- Ausnehmung
- 73
- Schenkel
- 74
- Unterseite
- 75
- Dichtsitz
- 78
- Ausnehmung
- 79
- Ausnehmung
- 80
- Deckel
- 81
- Schürze
- 82
- Ausnehmung
- 83
- Öffnung
- 84
- Biegelasche
- 85
- Ausnehmung
- 86
- Oberseite
- 87
- Wand
- 88
- Flansch
- 89
- Vorsprung
- 90
- Seitenwand
- 91
- Rastvorsprung
- 92
- Wandbereich
- 93
- Bereich
- 94
- Spalt
- 95
- Dichtlippe
- 96
- Dichtlippe
- 97
- Spalt
- 98
- Abschnitt
- 99
- Auflaufschräge
- 100
- Ausnehmung
- 103
- Gleitring
- 104
- Zylinderwand
- 105
- Stützflansch
- 106
- Gegenschräge
- 107
- Seitenwand
- 108
- Ringraum
- 109
- Oberseite
- 110
- Oberseite
- 111
- Unterseite
- 113
- Bereich
- 114
- Schulter
- 115
- Spalt
- 116
- Wandabschnitt
- 117
- Zwischenraum
- 118
- Aufnahme
- 119
- Steg
- 120
- Gewindebohrung
- 121
- Abschnitt
- 122
- Auflaufschräge
- 123
- Schraube
- 124
- Ende
- 125
- Randbereich
- 126
- Ringraum
- 127
- Rippe
- 128
- gekröpfter Abschnitt
- 129
- Dichtlippe