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Technologisch aufwendigere Apparaturen, wie zum Beispiel Automobile oder Energieversorgungssysteme, werden häufig in Modulbauweise hergestellt. Zulieferer fertigen einzelne Module des Endprodukts, wie zum Beispiel den Automotor, das Autogetriebe oder einzelne Versorgungsleitungsmodule, und senden diese anschließend zum Hersteller zur Endmontage. Das vorgefertigte Modul muss dazu oft über weite Strecken transportiert und mehrfach umgeladen werden.
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Ein bekanntes Problem dieser dezentralisierten Modulbaufertigungsweise ist die Gefahr von Beeinträchtigungen des Moduls durch Vorfälle während des Transports. Während sich äußere Verschmutzungen des Moduls noch mittels entsprechender Reinigungsschritte beheben lassen, hat es sich als fatal erwiesen, wenn auf dem Transportweg Schmutz oder Kleinteile in Öffnungen von Maschinenrohren und Kanalleitungen des Moduls fallen. Bleiben diese Fremdteile während der Endmontage unbemerkt, fallen sie erst bei Inbetriebnahme der Apparatur auf und können dann unter Umständen erheblichen Schaden anrichten. Beispielsweise können in die Bremsleitung oder in die Motor-Ansaugrohre gefallene Metallteile die komplette Brems- beziehungsweise Motoreinheit außer Betrieb setzen.
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Im Stand der Technik sind verschiedene Lösungen des oben beschriebenen Problems bekannt. Am einfachsten scheint zunächst die Abdeckung der fraglichen Rohr- beziehungsweise Kanalöffnungen des Moduls mit einem Stoff oder einer Folie, die beispielsweise mit einem Gummizug an der Außenseite der Kanalwand befestigt wird. Allerdings hat sich die Befestigung mittels Gummizug als unzuverlässig erwiesen, weil sie leicht von der Außenseite der Rohr- beziehungsweise Kanalwand abrutschen kann. Ferner lassen sich damit keine Öffnungen abdecken, die nicht in der Ausmündung eines Rohrs bestehen, sondern lediglich eine Vertiefung in einem im Wesentlichen planparallelen Abschnitt des Moduls darstellen.
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Als Alternative wurden daher Kunststoffabdeckungen entwickelt, die genau an die Form der zu verschließenden Öffnung angepasst sind. 1a zeigt exemplarisch eine zu verschließende Öffnung 11 eines Rohrstutzens 12. Darüber lässt sich die in 1b gezeigte Kappe 13 stülpen. Die Form der Seitenwand 14 der Kappe ist so ausgebildet, dass sie eine Klemmverbindung mit der Außenseite der Rohrwand des Rohrstutzens 12 herstellt. Alternativ lässt sich auch eine Klemmverbindung mit der Innenseite der Rohrwand erzielen. Dazu verwendet man den in 1c gezeigten Deckel 15 mit der Seitenwand 16. Die Seitenwand 16 mündet nach oben in einer senkrecht zur Aufsteckrichtung verlaufenden Lippe 17, die verhindert, dass die Abdeckung komplett in das Rohr 12 hineinfällt.
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1d zeigt ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Kappe 18, die auf die Rohrwand 12 aufgesteckt ist. Im Unterschied zur Kappe 13 in der 1b ragt die Deckplatte 19 der Kappe 18 über die Seitenwand hinaus. Analog dazu zeigt die 1e ein Beispiel eines Deckels 20, der die gleiche Form wie die Kappe 18 der 1d aufweist, aber im Querschnitt gerade so viel kleiner ist, dass er in die Öffnung der Rohrwand 12 gesteckt werden kann, ohne hineinzufallen.
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Die Form der Abdeckungen richtet sich nach der Geometrie der zu verschließenden Öffnung. In der 2a ist exemplarisch eine runde Kappe 21 und in der 2b ein runder Deckel 22 gezeigt, die bis auf die unterschiedliche Querschnittsgrundform zu der Kappe 13 und dem Deckel 15 der 1b und 1c korrespondieren. Zum Abnehmen der Abdeckung vor der Endmontage lässt sich die Kappe 21 beziehungsweise der Deckel 22 an der Lippe 23 beziehungsweise 24 greifen. Häufig weist die Lippe 23, 24 zu diesem Zweck zusätzlich eine Lasche (nicht gezeigt) auf. 2c zeigt eine runde Abdeckung 25, die bis auf die unterschiedliche Querschnittsgrundform zu der Kappe 18 und dem Deckel 20 der 1d und 1e korrespondiert. Hier kann der überstehende Teil der Deckplatte 26 zum Abziehen der Abdeckung verwendet werden. Auch hieran kann gegebenenfalls am Deckplattenrand zusätzlich eine Lasche (nicht gezeigt) vorgesehen sein.
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Die Offenlegungsschrift
DE 1 525 790 A beschreibt einen herkömmlichen Verschlussstopfen oder Deckel für runde Öffnungen in Maschinenteilen oder für runde Rohrenden. Der Stopfen wird durch seine Materialeigenfederung an der Innenseite der Öffnung bzw. des Rohrs festgeklemmt und kann an einer abgestuften Deckellippe wieder herausgezogen werden.
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Nachteilig an einer derartigen Grifflasche, bzw. Lippe ist allerdings, dass sie beim Abziehen der Abdeckung nicht in Axialrichtung der Rohrleitung wirkende Zugkräfte hervorruft, die ein unerwünschtes Verkanten der Abdeckung bewirken.
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DE 201 14 384 U1 betrifft einen Stopfen zum Abdecken von Sacklöchern eines Elektrogerät-Gehäuses. Die Sacklöcher weisen ein schräg angeordnetes Gegenlager auf, das ein Ein- und Ausdrehen des Stopfens ermöglicht.
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FR 1 066 053 A betrifft einen Verschluss für Behälter alkoholischer Getränke.
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Alle bisher beschriebenen Abdeckungen in Form einer Kappe oder eines Deckels werden außerdem herkömmlicherweise in Spritzgusstechnik hergestellt. Dieses Herstellungsverfahren erlaubt zwar ein zuverlässiges und genaues Nachbilden der gewünschten Öffnungsgeometrien, ist aber aufgrund der vergleichsweise großen Wandstärken der gefertigten Produkte mit einem relativ hohen Materialverbrauch und daher recht hohen Kosten verbunden.
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Ferner ist es bei den herkömmlichen Abdeckungen oftmals schwierig, die mechanischen Eindrück- und Abziehkräfte zwischen der Seitenwand der Abdeckung und der Innen-, bzw. Außenwand der zu verschließenden Kanalleitung hinreichend genau vorzugeben. Wegen Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Abdeckungen und bei den zu verschließenden Kanalleitungen kann es passieren, dass eine Abdeckung gar nicht auf die Öffnung passt, zu streng oder zu locker sitzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden und eine billig und einfach herzustellende Kunststoffabdeckung zu schaffen, die ein zuverlässiges Verschließen von Leitungskanalöffnungen einer technischen Apparatur ermöglicht und einfach und zuverlässig auf die Öffnungen aufgesteckt und von diesen abgenommen werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt durch die im Anspruch 1 definierte Kunststoffabdeckung. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele.
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Durch Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs lässt sich die Abdeckung durch Thermoformen (auch Warmformen, Tiefziehen oder Vakuum-Tiefziehen genannt) herstellen. Die Wandstärke der in einem Stock hergestellten Abdeckung ist deutlich niedriger als beim herkömmlichen Spritzgussverfahren, so dass Material und Kosten gespart werden. Die Elastizität des Kunststoffs ist gerade wegen der dünneren Wandstärke gut geeignet, um eine klemmende mechanische Verbindung zwischen der Seitenwand der Abdeckung und der Innenseite beziehungsweise Außenseite der Kanalwand der zu verschließenden Öffnung herzustellen.
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Indem ein Greifelement zum Abziehen der Abdeckung im Mittelbereich und nicht als Lasche am Außenrand vorgesehen wird, lässt sich ein unerwünschtes Verkanten während des Abziehvorgangs vermeiden. Zusätzlich an einer Außenseite des Greifelements nach außen vorspringende Griffnoppen verhindern ein Abrutschen während des Abziehens. Indem die Höhe des Greifelements kleiner gewählt wird als die Höhe der Seitenwand, kann bei einer unterhalb des Kanalleitungsendes angeordneten Abdeckungs-Bodenwand erreicht werden, dass das Greifelement nicht über die zu verschließende Öffnung hinausragt und daher vor Beschädigungen bzw. unbeabsichtigtem Abziehen geschützt ist.
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Eine besonders zuverlässige Befestigung der Abdeckung an der Rohr- beziehungsweise Kanalwand lässt sich dadurch erzielen, dass an der Seitenwand Einrastnoppen vorgesehen sind, die beim Aufstecken der Abdeckung auf die zu verschließende Öffnung in entsprechende Kerben oder Rillen an der Innen- oder Außenseite der Kanalwand eingreifen.
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Für eine ausreichende mechanische Klemmverbindung zwischen der Seitenwand der Abdeckung und der Kanalwand ist es nicht erforderlich, dass die Seitenwand über ihre gesamte Umfangslinie komplett an der Kanalwand anliegt. Es genügt, wenn die mechanische Verbindung in durch Rippen definierten Teilbereichen hergestellt wird. Die Rippen sind nach außen oder innen gewölbte Abschnitte der Seitenwand, die vorzugsweise in Aufsteckrichtung verlaufen. Besonders bevorzugt hinsichtlich der Klemmbefestigung ist eine ungerade Anzahl von Rippen, insbesondere drei oder fünf Rippen. Aber auch eine gerade Anzahl von Rippen, insbesondere vier oder sechs Rippen ist von Vorteil, weil man dann – etwa zur Qualitätskontrolle in der Herstellung der Abdeckung – die Breite der Rippen in radialer Richtung leichter messen kann. Die Rippen dienen als Ausgleich von Fertigungstoleranzen in der Herstellung der Abdeckung und eventuell auch als Toleranzausgleich für die Fertigungstoleranzen der zu verschließenden Öffnung. Ohne die Rippen würde schon eine geringe Abweichung zwischen der Bodenfläche der Abdeckung und der Querschnittsfläche der zu verschließenden Öffnung dazu führen, dass die Abdeckung die Öffnung nicht mehr zuverlässig verschließt und/oder der Klemmsitz an der Kanalwand beeinträchtigt wird. Mit den Rippen ist die Abdeckung insgesamt flexibler in radialer Richtung, so dass auch bei Abweichungen vom Rohrdurchmesser der zu verschließenden Öffnung noch eine zuverlässige mechanische Befestigung möglich ist.
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Zusätzlich kann die Seitenwand Ausbuchtungen aufweisen, die ebenfalls in Aufsteckrichtung verlaufen, aber entgegengesetzt zu den zuvor genannten Rippen nach innen oder nach außen vorspringen und dadurch den resultierenden Querschnitt der Öffnung bei aufgesteckter Abdeckung entsprechend verengen beziehungsweise erweitern. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass bei der Endmontage irrtümlicherweise ein Anschlusselement auf beziehungsweise in die Öffnung gesteckt wird, ohne dass die Abdeckung zuvor entfernt wurde. Das Anschlusselement stößt dann nämlich gegen die Ausbuchtungen und macht das Ein- bzw. Aufsetzen eines Anschlusselements so unmöglich oder zumindest die Bedienperson darauf aufmerksam, dass sie vergessen hat, die Abdeckung zu entfernen.
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Die Seitenwand endet in einer senkrecht zur Aufsteckrichtung verlaufenden Lippe, die die Querschnittsfläche der Abdeckung so weit verbreitert, dass auch bei einem in die Öffnung gesteckten Abdeckungsdeckel mit Ausbuchtungen und Rippen die gesamte Öffnungsfläche am Rand zuverlässig abgedeckt bleibt.
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Die Bodenwand der Abdeckung kann in einer besonders bevorzugten Ausführung eine radial verlaufende Konturierung aufweisen, die nach dem Prinzip einer Sicke eine Versteifung gegen axiales Durchbiegen der Bodenwand bewirkt.
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Die Erfindung wird im Folgenden genauer anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
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1a ein Beispiel einer zu verschließenden Öffnung eines Leitungskanals des technischen Apparatemoduls;
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1b ein Beispiel einer herkömmlichen Verschlusskappe;
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1c ein Beispiel eines herkömmlichen Verschlussdeckels;
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1d ein Beispiel einer weiteren herkömmlichen Verschlusskappe, die auf den Leitungskanal der 1a aufgesteckt ist;
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1e ein Beispiel eines weiteren herkömmlichen Verschlussdeckels, der auf den Leitungskanal der 1a aufgesteckt ist;
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2a ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Verschlusskappe;
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2b ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Verschlussdeckels;
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2c ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Abdeckung;
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3a eine auf einer zu verschließenden Öffnung sitzende Kappe mit Greifelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3b einen auf der zu verschließenden Öffnung sitzenden Deckel mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3c eine auf der zu verschließenden Öffnung sitzende Kappe mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3d einen auf der zu verschließenden Öffnung sitzenden Deckel mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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3e eine perspektivische Ansicht der Deckels gemäß dem in der 3b gezeigten Ausführungsbeispiel;
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3f eine perspektivische Ansicht eines Deckels gemäß einem Ausführungsbeispiel mit gegenüber der 3e modifzierter Form des Greifelements;
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3g eine perspektivische Ansicht eines Deckels gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit gegenüber der 3e modifizierter Form des Greifelements;
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4a eine auf der zu verschließenden Öffnung sitzende Kappe mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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4b einen auf der zu verschließenden Öffnung sitzenden Deckel mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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4c eine auf der zu verschließenden Öffnung sitzende Kappe mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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4d einen auf der zu verschließenden Öffnung sitzenden Deckel mit Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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5a einen Deckel mit Einrastnoppen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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5b eine Kappe mit Einrastnoppen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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5c einen Deckel gemäß einem Ausführungsbeispiel mit gegenüber der 5a modifizierter Form der Einrastnoppen;
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5d eine Kappe gemäß einem Ausführungsbeispiel mit gegenüber der 5b modifizierter Form der Einrastnoppen;
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5e eine Kappe mit Einrastnoppen und Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6a einen Deckel mit Seitenrippen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6b einen Deckel mit Seitenrippen und Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6c eine Kappe mit Seitenrippen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6d einen Deckel mit Seitenrippen und Greifelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6e eine Teil-Querschnittsansicht eines auf der zu verschließenden Öffnung sitzenden Deckels gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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7a einen Deckel mit Seitenrippen und Einrastnoppen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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7b eine Kappe mit Seitenrippen und Einrastnoppen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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8a einen Deckel mit Ausbuchtungen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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8b eine Kappe mit Ausbuchtungen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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9a eine Kappe mit konturierter Bodenwand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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9b eine Kappe mit konturierter Bodenwand gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Die 1b, 1c, 1d, 1e, 2a, 2b und 2c zeigen herkömmlich geformte Kunststoffabdeckungen und wurden bereits in der vorangegangenen Beschreibung des technischen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Wie ebenfalls bereits dargelegt, erlauben besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Herstellung derartiger Kunststoffabdeckungen in materialsparender Weise durch Thermoformverfahren. Basisstoffe für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sind Dünnfilme aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere PET, PS und PP. Andere Herstellungsverfahren, wie zum Beispiel Spritzgießen, sind von der vorliegenden Erfindung aber ebenfalls mit umfasst.
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Die 3a bis 3d zeigen im Querschnitt einen Leitungskanal 31 in Form eines Rohrstutzens mit einer zu verschließenden Öffnung 32. In den einzelnen Figuren sind unterschiedliche Ausgestaltungen der Abdeckung auf der Öffnung 32 im Querschnitt dargestellt.
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3a zeigt eine Kappe 33 mit Seitenwand 33a und senkrecht dazu verlaufender Randlippe 33b. Im Mittelbereich der Kappe 33 erhebt sich aus der Bodenwand 33c ein Greifelement 33d, das sich konisch nach oben verjüngt. Durch die zentrische Anordnung des Greifelements oder Griffdoms 33d lässt sich die Kappe 33 leicht in Axialrichtung von der zu verschließenden Öffnung 32 abziehen, ohne dass die Seitenwand 33a und die Kanalwand 31 miteinander verkanten.
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3b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Abdeckung zur Befestigung im Rohrinneren, also als Deckel 34, ausgebildet ist. Die Seitenwand 34a liegt also an der Innenseite der Kanalwand 31 an, und die Randlippe 34b sitzt auf dem Rohrrand auf, und verhindert so ein Abrutschen des Deckels 34 ins Rohrinnere. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Bodenwand 34c und Griffdom 34d so ausgebildet, dass der Griffdom 34d nicht über das Rohrende hinausragt. Auf diese Weise liegt der Griffdom 34d geschützt im Rohrinneren.
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Die 3c zeigt eine weitere Variante einer als Kappe 35 ausgebildeten Abdeckung. Gegenüber der 3a ist die Bodenwand 35c so weit ins Rohrinnere abgesenkt, dass der Griffdom 35d nicht über das Rohrende hinausragt, sondern geschützt im Rohrinneren liegt. Die Positionen der Seitenwand 35a und der Randlippe 35b sind gegenüber der 3a unverändert.
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3d zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 3b. Gemäß dieser Variante weist der Deckel 36 einen Griffdom 36d mit größerer Höhe auf, so dass er ein Stück weit über das Rohrende hinausragt und so gut sichtbar und leicht zu greifen ist, obwohl sein Hauptabschnitt weiterhin geschützt im Rohrinneren liegt. Die Positionen der Seitenwand 36a, der Randlippe 36b und der Bodenwand 36c sind gegenüber der 3b unverändert.
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3e zeigt den Deckel 34 des Ausführungsbeispiels gemäß 3b in perspektivischer Ansicht. Der Griffdom 34d weist eine runde Grundfläche auf, die sich konisch nach unten verbreitert.
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Wie in der 3f dargestellt, kann der Deckel 37 aber auch einen Griffdom 37d mit ovaler Grundfläche aufweisen. Die Seitenwand 37a und die Randlippe 37b bleiben gegenüber dem in der 3e gezeigten Deckel 34 unverändert. Der Verlauf des Griffdoms 37d in Richtung Deckel-Bodenwand kann (wie in der Figur gezeigt) gerade sein, ist aber vorzugsweise konisch wegen der besseren Herstellbarkeit im Thermoformverfahren.
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Auch andere Grundflächenformen sind denkbar und von der vorliegenden Erfindung mit umfasst. Besonders bevorzugt ist die in der 3g dargestellte 8-förmige Ausgestaltung der Grundfläche des Griffdoms 38d. Indem das Grundflächenoval des Griffdoms 38d etwa mittig eine Einschnürung 38f aufweist, lässt sich der Griffdom 38d leicht greifen. Daumen und Finger werden beim Greifen automatisch zur Einschnürung 38f in der Mitte des Griffdoms 38d geführt und gleiten daher nicht vom Griffdom 38d ab. So lässt sich der Deckel 38 besonders einfach und ohne zu verkanten von der zu verschließenden Öffnung 32 abziehen. Die Seitenwand 38a und die Randlippe 38b bleiben gegenüber dem in der 3e gezeigten Deckel 34 unverändert.
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Die 4a bis 4d zeigen die Deckel beziehungsweise Kappen der 3a bis 3d in einem weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel. Zusätzlich zu den in den 3a bis 3g beschriebenen Strukturen weisen die Kappen beziehungsweise Deckel 33 bis 38 an der Seitenwand der zugehörigen Greifelemente 33d bis 38d Griffnoppen 33e bis 36e auf. Die Griffnoppen 33e bis 36e sind vorzugsweise entlang einer Umfangslinie der zugehörigen Griffdome 33d bis 38d und in regelmäßigen Abständen angeordnet. Sie sind so geformt, dass sie einen erhöhten Reibungswiderstand für eine das Greifelement 33d bis 38d greifende Hand bzw. für eine automatische Greifvorrichtung oder eine Robotergreifhand bedeuten. Die Noppen 33e bis 36e können die, in den Figuren gezeigte, leicht ovale Form haben, aber auch anders ausgebildet sein. Letztlich ist jede Form denkbar, die die Griffigkeit der Greifelemente 33d bis 38d verbessert und im Thermoformverfahren oder durch andere Fertigungstechniken, wie z. B. Spritzgießen, herstellbar ist.
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Die Abdeckungen der 3 und 4 wurden exemplarisch auf Grundlage der in den 2a und 2b dargestellten Basisformen ausgeführt. Alternativ lässt sich erfindungsgemäß aber auch die der 2c dargestellte Abdeckung als Basisform verwenden, oder – bei einer anderen Rohröffnungsgeometrie – eine der in den 1b–e gezeigten Abdeckungen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 5a bis 5e gezeigt. 5a zeigt einen Deckel 51, bei dem an der Seitenwand 52 kleine Vorsprünge 53 angebracht sind, die als Einrastnoppen für entsprechende Rillen oder Kerben an der Innenseite der zu verschließenden Kanalwand (nicht gezeigt) angebracht sind. Die Einrastnoppen 53 sind vorzugsweise in regelmäßigen Abständen auf einer Höhe entlang des gesamten Umfangs der Kappe 51 angeordnet und so dimensioniert, dass sie beim Aufstecken des Deckels in die entsprechende Rille in der Kanalwand einrasten.
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5b zeigt analog dazu eine Kappe 54, bei der an der Seitenwand 55 nach innen vorspringende Einrastnoppen 56 angeformt sind. Diese Einrastnoppen 56 greifen in eine entsprechende Rille oder Kerbe an der Außenseite der zu verschließenden Kanalwand (nicht gezeigt).
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Der Deckel 51 und die Kappe 54 der 5a und 5b zeigen Einrastnoppen 53, 56 mit im wesentlichen runder Grundfläche. Die runde Form ist fertigungstechnisch besonders leicht herstellbar. Die Erfindung ist aber nicht auf Einrastnoppen mit runder Grundfläche beschränkt. Vielmehr sind jegliche Formen denkbar, die die Aufsteckfestigkeit des Deckels bzw. der Kappe verbessern und die im Thermoformverfahren oder durch andere Fertigungstechniken, wie z. B. Spritzgießen, herstellbar sind. Die 5c zeigt exemplarisch eine Abwandlung der 5a, in der die Einrastnoppen 53a als Vorsprünge mit ovaler Grundform ausgebildet sind, wobei die Längsachse des Ovals im wesentlichen parallel zu der Rille der Kanalwand verläuft, in die die Noppen einrasten sollen. Die 5d zeigt wiederum eine Abwandlung der 5b, in der nach innen vorspringende Einrastnoppen 56a mit ovaler Grundform zu sehen sind.
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Entsprechendes gilt für die in 5e gezeigte Kappe 57 mit den nach innen vorspringenden Einrastnoppen 58. Im Gegensatz zu den in den 5a bis 5d gezeigten Abdeckungen weist die Kappe 57 zusätzlich einen Griffdom 59 auf.
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Allen in den 5a bis 5e gezeigten Varianten ist gemeinsam, dass durch die Einrastnoppen 53, 53a, 56, 56a, 58 die mechanische Verbindung zwischen der Abdeckung 51, 54, 57 und der Kanalwand 12, 31 sicherer gemacht wird. So wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Abdeckung während des Transports oder in einem andere Teile des Moduls betreffenden Verarbeitungsschritt zuverlässig verhindert.
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Die 6a bis 6d zeigen eine weitere erfindungsgemäße Modifikation zur Verbesserung des mechanischen Klemmsitzes der Abdeckung an der Kanalwand. Die 6a bis 6c zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die Geometrie der Abdeckung an das in der 1a gezeigte Rohrende angepasst ist. Die 6d zeigt eine Ausführungsform für ein rundes Rohrende (nicht gezeigt).
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Der in 6a gezeigte Deckel 61 weist eine Seitenwand 61a auf, die in eine Lippe 61b mündet. Gezeigt sind drei in Aufsteckrichtung, also axial, verlaufende Rippen 62, die durch Auswölbungen der Seitenwand 61a verwirklicht sind. Beim Aufstecken des Deckels 61 auf das Rohrende 12 in 1a kommen nur die Seitenrippen 62 in Kontakt mit der Innenseite der Rohrwand. Ist die Querschnittsfläche der Abdeckung 61 aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten etwas größer als eigentlich beabsichtigt, kann die Abdeckung 61 trotzdem zuverlässig in das Rohrende 12 gesteckt werden, weil der Deckel 61 aufgrund der Formgebung der Seitenwand 61a den Seitenrippen 62 genügend elastischen Bewegungsspielraum verschafft, um in radialer Richtung nach innen auszuweichen. Damit lassen sich Schwankungen der Wanddicke und der Querschnittsgröße der Abdeckung ausgleichen, ohne dass die Funktionsfähigkeit des Deckels beeinträchtigt wird. Ein weiterer wichtiger Grund ist, dass die Reibung, beim Aufstecken und Abziehen der Deckel durch sauber definierte Berührungsflächen der Rippen, gleich bleibt und somit die Aufdrückkräfte und Abziehkräfte auch konstant bleiben. Durch Flächenvergrößerung bzw. Verkleinerung können damit auf die Aufdrückkräfte und Abziehkräfte variiert werden.
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Bei dieser Ausführungsform ist es außerdem wichtig, dass die Lippe 61b breit genug ist, um bei aufgestecktem Deckel 61 die gesamte Querschnittsfläche des Rohrendes 12 abzudecken, so dass auch zwischen den Rippen 62 keine Gegenstände oder Schmutz in das Rohrende fallen können.
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Der in 6b gezeigte Deckel 63 ist gegenüber dem Deckel 61 der 6a nur insoweit modifiziert, als zusätzlich im Mittelbereich ein Greifelement 64 angeformt ist, das bereits weiter oben unter Bezugnahme auf die 3 und 4 in seiner Funktionsweise näher erläutert wurde. 6c zeigt wiederum den Fall, in dem die Abdeckung als Verschlusskappe 65 ausgebildet ist. Hier weisen die Rippen 66 nicht nach außen, sondern nach innen um eine entsprechende mechanische Klemmverbindung mit der Außenseite der Kanalwand des Rohrendes 12 herzustellen.
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6d zeigt wiederum einen Deckel 67, bei dem analog zu den 6a und 6b nach außen vorspringende Rippen 68 ausgebildet sind. Zusätzlich ist wiederum der bezüglich der 3 und 4 näher erläuterte Griffdom 69 angeformt.
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In den 6a bis 6d weisen die Abdeckungen 61, 63, 65, 67 jeweils genau drei Rippen 62, 66, 68 auf. Die Zahl der Rippen ist jedoch grundsätzlich beliebig. Besonders bevorzugt sind 4 oder 6 Rippen, weil dann die Rippendicke in radialer Richtung zur Hersteller-Qualitätskontrolle (bspw. mittels einer Schieblehre) leichter messbar ist.
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Ausgehend von der 6d wird im Folgenden ein weiteres besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert, das aber in der 6e nur ausschnittsweise und schematisch dargestellt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Form der Lippe 67b des Deckels 67 so modifiziert, dass eine besonders sichere Verbindung mit der rohrförmigen Kanalwand 31 bei gleichzeitigem Schutz eines außen an der Kanalwand 31 befestigten Dichtungsrings 31a möglich ist.
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Wie in der Querschnittsansicht der 6e schematisch dargestellt, weist die Lippe 67b oben lediglich eine Breite auf, die in etwa der Stärke der abzudeckenden Rohrwandung 31 entspricht und verläuft dann in einem Abschnitt 67w im wesentlichen parallel zur Seitenwand 67a des Deckels 67. In diesem Abschnitt 67w weist der Deckel 67 also zusätzlich zu der von innen gegen die Kanalwand 31 wirkenden Klemmwirkung der (in der 6e nicht gezeigten) Rippen 68 eine Klemmwirkung auf, die von außen gegen die Kanalwand 31 wirkt. Damit wird die Sitzpassung des Deckels 67 insgesamt zuverlässiger.
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Optional weist der Deckel 67 ferner drei weitere Abschnitte 67x, 67y, 67z auf, von denen die Abschnitte 67x und 67z im wesentlichen parallel zum Lippenabschnitt 67b verlaufen, und der Abschnitt 67y im wesentlichen parallel zur Seitenwand 67a verläuft. So entsteht am äußeren Umfangsrand des Deckels 67 eine Abstufung, mittels der außen an der Kanalwand 31 befestigte, oft mit Schmiermitteln versehene, Elemente, wie zum Beispiel der O-Ring 31a, geschützt werden.
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Die 7a und 7b zeigen eine Kombination der in den 5a, 5b, 6a und 6c gezeigten Erfindungsmerkmale. Es genügt, wenn bei einem Verschlussdeckel 71 mit Seitenrippen 72 die Einrastnoppen 73 an den Außenbereichen dieser Seitenrippen 72 vorgesehen sind, weil vor allem diese Bereiche mit der Innenseite der Kanalwand in Berührung kommen. Analog dazu genügt es bei der Kappe 74, wenn nur an den Seitenrippen 75 die nach innen vorspringenden Einrastnoppen 76 angeformt sind. Gemäß dieser Modifikation lassen sich die Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele wirkungsvoll kombinieren und eine Fertigungstoleranzen ausgleichende und zuverlässig in entsprechende Kanalwände einrastende Abdeckung schaffen. Außerdem lassen sich die Eindrück- und Haltekräfte noch genauer und gleichmäßiger definieren.
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Die Abdeckungen der 5 bis 7 wurden exemplarisch auf Grundlage der in den 1b, 1c, 2a und 2b dargestellten Basisformen ausgeführt. Alternativ lassen sich erfindungsgemäß aber auch die in den 1d, 1e und 2c dargestellte Abdeckung als Basisform verwenden.
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Die 8a und 8b zeigen ein weiteres Element der erfindungsgemäßen Kunststoffabdeckung, das ohne weiteres mit allen bisher erklärten Ausführungsbeispielen kombinierbar ist, hier der besseren Übersichtlichkeit halber aber isoliert dargestellt wird.
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Der in 8a gezeigte Deckel 81 weist demnach drei radial nach innen weisende Ausbuchtungen 82 auf, die die Querschnittsfläche des Deckels 81 soweit verengen, dass ein unbeabsichtigtes Aufstecken eines Anschlusselements an das Rohrende 12 in 1a bei aufgebrachtem Deckel 81 nicht mehr möglich ist. So kann verhindert werden, dass das Entfernen des Deckels 81 vor der Endmontage des Moduls vergessen wird. Das Anschlusselement würde mit seinem Stirnende gegen die Oberseite der Ausbuchtungen 82 stoßen, so dass der Arbeiter durch den Aufsteckwiderstand unmittelbar auf seinen Fehler aufmerksam bzw. das Aufstecken unmöglich gemacht wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist es wichtig, dass die Lippe 83 an den Stellen der Ausbuchtungen 82 entsprechend breiter ist, damit keine Gegenstände oder Schmutz durch die von den Ausbuchtungen 82 gebildeten Längskanäle fallen können.
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Die 8b zeigt den zur 8a analogen Fall für eine Verschlusskappe 84. Diese weist drei in Aufsteckrichtung verlaufende radial nach außen hervorspringende Ausbuchtungen 85 auf. Diese Ausbuchtungen 85 bilden einen Aufsteckschutz für Anschlusselemente, die einen größeren Querschnitt als das Rohrende 12 aufweisen. Bei einem irrtümlichen Aufstecken eines Anschlusselements stößt dieses gegen die Ausbuchtungen 85 und weist den Arbeiter damit fühlbar auf seinen Fehler hin, bzw. macht das Aufstecken unmöglich.
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Die 9a zeigt schließlich eine Kappe 91 mit radial konturierter Bodenwand 91c. Indem die Bodenwand 91c nicht plan verläuft, sondern mehrere nach außen bzw. in radialer Richtung verlaufende Erhebungen 91y und Vertiefungen 91z aufweist, wird sie gegen axiales Durchbiegen versteift. Die Mitte der Bodenwand 91c wurde aus Gründen der besseren Darstellung frei gehalten. Dort befindet sich vorzugsweise ein Greifelement, wie es zuvor unter Bezugnahme auf die anderen Figuren beschrieben wurde. Ein Durchbiegen der Bodenwand 91c ist besonders beim Aufstecken und Abziehen der Kappe 91 mittels eines zentrischen Greifelements bzw. Griffdoms kritisch und kann zu einem Einreißen des Bodenwandmaterials führen.
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Die Anzahl und Form der radialen Konturierung ist grundsätzlich beliebig. Zum Beispiel können, wie in der 9b gezeigt, die Erhebungen 92y und Vertiefungen 92z entlang dem Kappenaußenumfang auch ein Zickzack-Profil beschreiben, um eine Versteifung der Bodenwand 92c der Kappe zu erzielen. Außerdem können auch nur wenige unregelmäßig angeordnete Vertiefungen 91z, 92z vorgesehen werden. Es versteht sich von selbst, dass das Versteifungsprinzip gemäß den 9a und 9b auch bei Deckeln, also bei an der Innenwand der zu verschließenden Öffnung festklemmenden Abdeckungen, anwendbar ist.
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Des Weiteren verringert die Versteifung der Bodenwand 91c, 92c eine Wellenbildung des Bodens bei dünnen Wandstärken, die wiederum den Nachteil zur Folge hätte, dass der Deckel 91, 92 nicht mehr mit gleichmäßiger bzw. mit verringerter Kraft an der zu verschließenden Rohr- oder Kanalöffnung anläge. Anders gesagt, erlaubt die konturierte Bodenwand 91c, 92c eine Verringerung der Wandstärke bei gleicher Verschlusskraft und damit eine Material- und Kostenersparnis.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen für aus Kunststoff hergestellte Abdeckungen 33; 34; 35; 36; 37; 38; 51; 54; 57; 61; 63; 65; 67; 71; 74; 81; 84; 91; 92 für Öffnungen 32 von Leitungskanälen 12; 31 einer technischen Apparatur, die in Modulbauweise hergestellt wird. Die Abdeckungen werden vorzugsweise mittels eines materialsparenden Thermoformprozesses gefertigt und können so kostensparender als durch herkömmliche Spritzgusstechnologien hergestellt werden. Zusätzliche Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen darin, verbesserte, abrutschfeste Greifelemente 33d; 34d; 35d; 36d; 37d; 38d; 59; 64; 69 zum Abziehen der Abdeckungen vorzusehen, beziehungsweise die mechanische Verbindung zwischen der Abdeckung und der zu verschließenden Kanalwand 12; 31 durch Seitenrippen 62; 66; 68; 72; 75 und/oder Einrastnoppen 53; 53a; 56; 56a; 58; 73; 76 zu verbessern. Ausbuchtungen 82; 85 an den Seitenwänden können außerdem als Aufsteckschutz gegen eine unsachgemäße Handhabung vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1525790 A [0007]
- DE 20114384 U1 [0009]
- DE 202007001028 U1 [0010]
- FR 1066053 A [0011]
