AT403461B - Vorrichtung zur verankerung eines tankdeckels an einem einfüllstutzen - Google Patents

Description

AT 403 461 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verankerung eines Tankdeckels an einem Einfüllstutzen aus Kunststoff eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks.

Das Endstück eines Kraftstofftank-Einfüllstutzens muß eine sichere und dichte Verankerung eines Tankdeckels ermöglichen. Für die Fertigung derartiger Endstücke gibt es zur Zeit zwei verschiedene Varianten. Nach der ersten Variante (z.B. EP 0 210 322 A1, GB 2 026 452 A) wird eine mit einer Einfüllöffnung versehene, für den Eingriff des Tankdeckels mit einem Innengewinde ausgestattete Metallkappe auf das mit einem entsprechenden Außengewinde versehene Ende des Einfüllstutzens aufgeschraubt und mittels einer Radialschraube gegen Aufdrehen gesichert. Aus der GB 2 026 452 A, welche einen Spezialadapter zur Umrüstung eines mit einem Außenflansch versehenen Einfüllstutzens auf einen Innenflansch für Bajonett-Tankdeckel beschreibt, ist darüber hinaus eine Verdrehsicherung mit Hilfe von am Umfang des Ringes in einem Federstahlstreifen ausgebildeten Sperrklinken, die in einer Umfangslücke des Stutzenendes verrasten können, an sich bekannt.

Diese erste Variante hat den Nachteil, daß das Ende des Einfüllstutzens bereits direkt mit dem Außengewinde für die aufzuschraubende Metallkappe versehen sein muß. Zumal der Einfüllstutzen häufig einstückig mit dem Fahrzeugtank ausgebildet wird, bereitet dies zusätzlichen Aufwand in der Tank- bzw. Stutzenfertigung. Darüber hinaus werden Fahrzeugtanks mit angeformten Einfüllstutzen einerseits und Verschlußsysteme andererseits von verschiedenen Herstellern bzw. an verschiedenen Orten gefertigt, sodaß die spezielle Anpassung des Einfüllstutzenendes an das aufzusetzende Verschlußsystem in der Praxis Logistik- und Lagerhaltungsaufwand verursacht.

Nach einer zweiten Variante wird für das Ende des Einfüllstutzens ein gesonderter Kunststoff-Verankerungsring für eine Kunststoffschweißverbindung zur Verfügung gestellt, welcher die Schnittstelle zur Metallkappe bildet. Bei den bekannten Endstücken dieser Art wird die Metallkappe in axialer Richtung auf den Kunststoff ring aufgepreßt und mit in axialer Richtung wirkenden, aus der Wandung der Kappe gebildeten und einwärts gebogenen Rastzungen unter entsprechenden Umfangsvorsprüngen des Verankerungsringes fixiert. Fertigungstoleranzen in den Durchmessern von Kappe und Ring wirken sich bei dieser Art von Verrastung verstärkt aus, so daß nach dem axialen Aufpressen der Kappe in der Praxis ein gewisses Spiel zwischen den Rastzungen und den Umfangsabsätzen verbleiben kann, was im Verlauf der Zeit zu einem Lockern der Kappe führt.

Abgesehen davon erfordert der axiale Preßsitz das Aufbringen einer hohen Axialkraft auf die Kappe und damit auf den Verankerungsring, welche nach dessen Montage am Einfüllstutzen nicht richtig abgefangen werden kann, weil dieser üblicherweise einen unregelmäßigen, fahrzeugspezifischen Krümmungsverlauf hat, so daß ein Einspannen desselben äußerst schwierig ist. Eine Fixierung im in das Fahrzeug eingebauten Zustand ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht gegeben, weil diese erst durch das anzubringende Endstück und dessen Verbindung mit der Karosserie erfolgt. Aus diesem Grund wird bei den bekannten Endstücken die Kappe vor der Montage auf den noch lose vorliegenden Verankerungsring aufgepreßt, und erst anschließend wird das gesamte Endstück mit dem Ende des Einfüllstutzens z.B. durch Heißspiegelver-schweißen der Stirnseite des Verankerungsringes mit der Stirnseite des Einfüllstutzenendes verbunden.

Bei anderen bekannten Endstücken wird die Metallkappe durch Rollieren an einem Umfangsabsatz des Verankerungsringes festgelegt, was ebenfalls nur vor der Montage am lose vorliegenden Verankerungsring durchgeführt werden kann.

Diese Art des Montageablaufes führt zu weiteren Problemen. Komplette Kunststofftanks mit Kunststoff-Einfüllstutzen und -Endstück werden entsprechend neuerer Anforderungen chemisch nachbehandelt, beispielsweise in ein Fluorsäurebad eingetaucht, damit die Oberfläche des Kunststoffs dicht wird. Damit jedoch Metallteile wie die Kappe das Fluorsäurebad überstehen, müssen sie mit einem speziellen Überzug, z.B. aus ZnFe, ZnNi, Edelstahl od.dgl. versehen werden, was den Arbeits- und Kostenaufwand erhöht.

Die Erfindung setzt sich daher zum Ziel, eine Vorrichtung zur Verankerung eines Tankdeckels an einem Kunststoff-Einfüllstutzen eines Fahrzeug-Kraftstofftanks zu schaffen, welche die benannten Nachteile nicht aufweist und insgesamt eine zeit- und kostensparende Fertigung und Montage ermöglicht. Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der einleitend genannten Art erreicht, die sich auszeichnet durch die neuartige Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale: daß ein mit der Stirnseite des Einfüllstutzens heißspiegelverschweißbarer Verankerungsring aus Kunststoff ein Außengewinde aufweist, daß eine mit einer Einfüllöffnung versehenen, für den Eingriff des Tankdeckels mit Rasteinrichtungen ausgestattete, auf das Außengewinde des Verankerungsringes mittels eines Innengewindes aufschraubbare Kappe aus Metall vorgesehen ist, und daß aus der Wandung der Kappe eine oder mehrere, beim Aufschrauben der Kappe auf den Verankerungsring in einer Umfangszahnung des Verankerungsringes verrastende Sperrklinken geformt sind. 2

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Diese Lösung beseitigt mit einem Schlag alle Nachteile der bislang verwendeten Kappen/Einfüllstutzen-Direktverbunde bzw. der axial verpreSten oder rollierten Endstücke, welche seit vielen Jahren als unvermeidlich hingenommen wurden. Das Prinzip der Erfindung beruht auf einer neuen Art von Montagelogistik, aus der sich direkt ihre Vorteile ergeben. Die Verwendung eines gesonderten, heißspiegelverschweißbaren Verankerungsringes erübrigt eine spezielle Ausbildung des Einfüllstutzenendes beim Fahrzeugtankhersteller. Durch den Wegfall der axialen Aufpreßkraft läßt sich andererseits die Kappe an dem bereits mit dem Einfüllstutzenende verbundenen Verankerungsring montieren. Die Verdrehsicherung ermöglicht eine für Fertigungstoleranzen unempfindliche, dauerhafte Fixierung der Kappe. Da der Verankerungsring bereits vor der Montage der Kappe mit dem Einfüllstutzen verbunden werden kann, kann die gesamte Kunststoff-Baugruppe im Fluorsäurebad behandelt werden, ohne daß die Metallkappe ebenfalls dieser Behandlung unterworfen wird. Eine zusätzliche Beschichtung der Metallkappe ist daher entbehrlich. Die Erfindung eröffnet auch die bevorzugte Möglichkeit, durch Lösen der Verdrehsicherung eine defekte Kappe bzw. von dieser fixierte Teile auszutauschen, was bei axial verpraßten oder rollierten Endstücken ohne Zerstörungen nicht möglich ist, sondern den Austausch des ganzen Tanks erfordert.

Die Erfindung eröffnet auch die Möglichkeit zu einer wesentlichen Vereinfachung der Fertigungs- und Lagerhaltungslogistik von Endstücken für verschiedenste Anwendungszwecke, wenn gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform zwischen dem die Öffnung umgebenden Rand der Kappe und der Stirnseite des Verankerungsringes ein Einsatz festlegbar ist, welcher zur Führung und/oder Abdichtung des Füllrohres einer aufzunehmenden Zapfpistole dient. Dadurch lassen sich gleichartige Kappen und Verankerungsringe unter Austausch lediglich des entsprechenden Einsatzes verwenden.

Wenn auf diese Variabilität verzichtet wird, kann anderseits der Montageaufwand für ein Endstück verringert werden, wenn gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform der Erfindung die Kappe einen in den Verankerungsring hineinragenden Einsatzteil trägt, welcher zur Führung und/oder Abdichtung des Füllrohres einer aufzunehmenden Zapfpistole dient.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 die Kappe und Fig. 2 den Verankerungsring des erfindungsgemäßen Endstückes in einer Schrägansicht von oben, Fig. 3 einen Axialschnitt durch das zusammengebaute Endstück und Fig. 4 einen Radialschnitt auf Höhe der Verdrehsicherung.

Das in den Figuren dargestellte Endstück umfaßt eine Kappe 1 aus Metall, welche auf einen Verankerungsring 2 aus Kunststoff mit Hilfe eines Gewindes 3 aufgeschraubt werden kann. Das Gewinde 3 ist bei dem dargestellten Beispiel ein dreigängiges, segmentweises Trapezgewinde und setzt sich aus einem in die Wandung der Kappe 1 geprägten, gerollten od.dgl. Innengewinde 4 und einem aus der Wandung des Kunststoff-Verankerungsringes 2 ausgeformten Außengewinde 5 zusammen. Alternativ kann auch jedes andere, in der Technik bekannte Gewinde verwendet werden.

Der Verankerungsring 2 weist an seiner Unterseite eine flache Stirnseite 6 auf, mit welcher er mit der oberen Stirnseite eines (nicht dargestellten) Kunststoff-Einfüllstutzens eines Fahrzeug-Kraftstofftanks stumpf verschweißbar ist, beispielsweise durch Heißspiegelschweißen.

Die Kappe 1 ist an ihrer Oberseite mit einer Einfüllöffnung 7 für den Durchtritt des (nicht dargestellten) Füllrohres einer (ebenfalls nicht dargestellten) Zapfpistole versehen. Der Rand 8 der Öffnung 7 ist durch entsprechende Ausnehmungen 8' als der eine Teil eines Bajonettverschlusses, Schraubverschlusses od.dgl. ausgebildet, hinter welchem ein als anderer Bajonettverschlußteil, Schraubverschlußteil od.dgl. ausgebildeter (nicht dargestellter) Tankdeckel verrastbar ist, wie es dem Fachmann bekannt ist.

Zwischen der Kappe 1 und dem Verankerungsring 2 ist eine Verdrehsicherung 9 angeordnet, welche drei aus der Wandung der Kappe 1 geformte Sperrklinken 10 umfaßt, die in eine sägezahnförmige Umfangszahnung 11 des Verankerungsringes 2 eingreifen. Beim Aufschrauben der Kappe 1 auf den Verankerungsring 2 rasten die Sperrklinken 10 auf den steilen Flanken der Umfangszahnung 11 ein und verhindern ein Aufdrehen der Verbindung. Durch Abheben der Sperrklinken 10 von der Umfangszahnung 11 (strichlierte Stellung in Fig. 4) läßt sich die Schraubverbindung wieder lösen.

Anstelle der dargestellten ratschenartigen Verdrehsicherung 9 läßt sich auch jede andere Art von Verdrehsicherung, sei sie in einer oder in zwei Richtungen wirkend, lösbar oder nach dem Festschrauben nicht mehr lösbar, verwenden, wie es dem Fachmann bekannt ist.

Zur Abdichtung der Verbindung zwischen der Kappe 1 und dem Verankerungsring 2 ist in einer stirnseitigen Nut 12 des Verankerungsringes 2 ein axial bzw. geringfügig semi-axial wirkender Dichtungsring 13 angeordnet.

Zwischen dem Rand 8 der Kappe 1 und der Stirnseite 14 des Verankerungsringes 2 kann ferner ein (nicht dargestellter) Einsatz festgelegt werden, welcher in das Innere des Verankerungsringes 2 ragt und zur Führung und/oder Abdichtung des Füllrohres der Zapfpistole beim Betanken dient. Alternativ könnte dieser Einsatz auch einstückig mit der Kappe oder dem Verankerungsring ausgeführt werden, beispielsweise als 3

Claims (3)

1. AT 403 461 B von der Kappe 1 getragener Einsatzteil, welcher in den Verankerungsring 2 hineinragt. Die Montage des Endstückes erfolgt durch Heißspiegelverschweißen des Verankerungsringes mit dem Einfüllstutzenende, gegebenenfalls chemisches Nachbehandeln dieser Teile, allfälliges Einlegen eines entsprechenden Einsatzes in den Verankerungsring und Aufschrauben der Metallkappe vor Ort. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Verankerung eines Tankdeckels an einem Einfüllstutzen aus Kunststoff eines Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: daß ein mit der Stirnseite des Einfüllstutzens heißspiegelverschweißbarer Verankerungsring (2) aus Kunststoff ein Außengewinde (5) aufweist, daß eine mit einer Einfüllöffnung versehene, für den Eingriff des Tankdeckels mit Rasteinrichtungen ausgestattete, auf das Außengewinde des Verankerungsringes (2) mittels eines Innengewindes (4) aufschraubbare Kappe (1) aus Metall vorgesehen ist, und daß aus der Wandung der Kappe (1) eine oder mehrere, beim Aufschrauben der Kappe (1) auf den Verankerungsring (2) in einer Umfangszahnung (11) des Verankerungsringes verrastende Sperrklinken (10) geformt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Einfüllöffnung (7) umgebenden Rand (8) der Kappe (1) und der Stirnseite (14) des Verankerungsringes (2) ein zur Führung und/oder Abdichtung des Füllrohres einer aufzunehmenden Zapfpistole ausgebildeter Einsatz festlegbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (1) zur Führung und/oder Abdichtung des Fülirohres einer aufzunehmenden Zapfpistole einen in den Verankerungsring (2) hineinragenden Einsatzteil trägt. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4