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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verschlusssystem für einen Behälter, insbesondere einem an Ölfiltermodul oder einer Ölwanne in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Ablassschraube für einen derartigen Behälter.
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Um bei Erschütterungen sowie dynamischen Bewegungen ein Losdrehen bzw. Aufdrehen einer Ablassschraube, insbesondere an einem Behälter eines Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise einer Ölwanne oder einem Ölfiltermodul, zu verhindern, sind bekannte Ablassschrauben mit einer sogenannten Losdrehsicherung versehen. Hierfür sind beispielsweise Rasthaken vorgesehen, die mit einer komplementär geformten Ausnehmung an einem Gehäuse einen Formschluss erzeugen. Durch einen vergleichsweise hohen Temperatureinfluss, insbesondere bei Ölanwendungen in Kraftfahrzeugen, kann es jedoch zu sogenannter Relaxation kommen, worunter man einen zeitabhängigen Spannungsabfall versteht. Dies kann dazu führen, dass die Rasthaken aus den zugehörigen Ausnehmungen gleiten und dadurch die Losdrehsicherung versagt. Werden in diesem Fall dieselben Ablassschrauben nach einem Ölablass erneut verbaut, ist ein Versagensfall wahrscheinlich.
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Aus der
EP 1 147 992 A1 ist ein gattungsgemäßes Verschlusssystem bekannt, bei welchem sowohl eine Ablassschraube als auch ein Gewinde aus Kunststoff bestehen. Hierdurch soll insbesondere ein gewichts- und kostenoptimiertes Verschlusssystem mit geringem Prozessrisiko geschaffen werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Verschlusssystem der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine einfache aber zugleich zuverlässige Losdrehsicherung auszeichnet, die zudem gewährleistet, dass eine Ablassschraube turnusmäßig ersetzt wird.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein neuartiges Verschlusssystem bei einem Behälter, bspw. an einem Ölfiltermodul oder einer Ölwanne in einem Kraftfahrzeug mit einer Ablassschraube und einer an dieser angeordneten Losdrehsicherung vorzusehen, wobei die Losdrehsicherung erfindungsgemäß derart ausgebildet ist, dass sie zum einen ein unbeabsichtigtes Lösen der Ablassschraube zuverlässig verhindert und zum anderen gewährleistet, dass jede Ablassschraube nur ein einziges Mal verwendet werden kann. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Ablassschraube und über diese auch bei dem erfindungsgemäßen Verschlusssystem durch eine Losdrehsicherung mit einer Sollbruchstelle realisiert. Wird somit die Ablassschraube bei einem turnusmäßig erfolgenden Ablassen eines Fluides, bspw. bei einem Ölwechsel, herausgedreht, bricht die Sollbruchstelle der Losdrehsicherung, so dass dieselbe Ablassschraube nicht wieder erneut eingedreht und über die gebrochene Losdrehsicherung fixiert werden kann.
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Um ein erneutes Eindrehen der Ablassschraube zusätzlich zu verhindern, kann die Ablassschraube zusätzlich ein Gewinde mit einem selbstlösenden Gewindegang aufweisen. Wird somit die zuvor herausgeschraubte Ablassschraube mit gebrochener Losdrehsicherung wieder eingeschraubt, so dreht sie sich aufgrund der vergleichsweise steilen Gewindegänge selbstständig wieder heraus und verbleibt nicht in der behälterseitigen Gewindeaufnahme. Mit dem erfindungsgemäßen Verschlusssystem kann somit eindeutig gewährleistet werden, dass jede Ablassschraube nur ein einziges Mal eingedreht und damit verwendet wird, da bei einem Herausdrehen derselben die Sollbruchstelle der zumindest einen Losdrehsicherung bricht und aufgrund der steilen Gewindegänge ein erneutes Einschrauben dieser Ablassschraube nicht zu einem Fixieren derselben in der Gewindeaufnahme führen kann.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Losdrehsicherung zumindest einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden und radial zu einem Schraubenkopf der Ablassschraube beabstandeten Arm auf, der mit einem Hinterschnitt an einer Aufnahmeöffnung des Behälters zusammenwirkt. Der zumindest eine Arm ist dabei zumindest leicht radial nach außen federnd ausgebildet und wird bei einem Eindrehen der Ablassschraube in die Aufnahmeöffnung über den zugehörigen Hinterschnitt gezogen, bis die Ablassschraube ihre endgültige Einschraubposition erreicht. In dieser Einschraubposition verrastet nun die Losdrehsicherung, indem der zumindest eine Arm den zugehörigen Hinterschnitt an der Aufnahmeöffnung hintergreift. Wird die Ablassschraube aufgedreht, so kann sich der zumindest eine Arm nicht vom Hinterschnitt lösen, sondern verstemmt sich an diesem und bricht bei einem vordefinierten Drehmoment ab.
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Zweckmäßig ist die Sollbruchstelle an einem Verbindungsbereich des zumindest einen Arms mit dem Schraubenkopf der Ablassschraube vorgesehen und durch eine Querschnittsschwächung realisiert. Aufgrund des Umstandes, dass die Ablassschraube samt Losdrehsicherung, das heißt also im vorliegenden Fall samt dem zumindest einen Arm vorzugsweise als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist, kann die Sollbruchstelle vergleichsweise einfach durch eine Materialeinschnürung bzw. eine Querschnittsschwächung realisiert werden, die einerseits stark genug ist, um die Ablassschraube in eingedrehtem Zustand in ihrer Verschlussposition zu halten, beim Herausdrehen jedoch bricht und dadurch ein erneutes Eindrehen mit einem erneuten Fixieren verhindert. Selbstverständlich ist rein theoretisch denkbar, dass dieselbe Ablassschraube wieder in die Gewindeaufnahme am Behälter eingeschraubt wird, aufgrund des selbstlösenden Gewindegangs an der Ablassschraube und dem zugehörigen selbstlösenden Gewindegang in der Gewindeaufnahme des Behälters dreht sich jedoch die Ablassschraube von selbst wieder heraus und kann sich demzufolge nicht in der Gewindeaufnahme halten.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Ablassschraube mindestens zwei Arme, in einer bevorzugten Ausführungsform insbesondere drei Arme, auf, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. In diesem Fall besitzt somit die Losdrehsicherung insgesamt zwei oder drei Arme, weshalb an der Aufnahmeöffnung zwei oder drei zugehörige Hinterschnitte vorgesehen werden. Hierdurch ist eine redundante Losdrehsicherung realisierbar, bei welcher mehrere Arme und zugehörige Hinterschnitte die Losdrehsicherung bilden, so dass selbst bei einem nicht voll funktionsfähigem Arm, der andere Arm oder die anderen Arme der Losdrehsicherung ein zuverlässiges Fixieren der Ablassschraube in der Aufnahmeöffnung gewährleisten.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Ablassschraube in ihrem Schraubenkopf eine Eingriffskontur für ein Werkzeug, bspw. für einen Inbusschlüssel, auf, wobei die Eingriffskontur bspw. als Innensechskant ausgebildet sein kann. Die Eingriffskontur wird dann dabei beim Kunststoffspritzgießen der Ablassschraube zusammen mit dieser in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden. Generell kann die erfindungsgemäße Ablassschraube komplett mit der Losdrehsicherung, das heißt bspw. den drei Armen, als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein und dadurch einerseits qualitativ hochwertig und andererseits kostengünstig hergestellt werden.
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Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine derartige Ablassschraube zum Abdichten eines Behälters mit einer Losdrehsicherung und der Sollbruchstelle auszustatten, wobei die Ablassschraube vorzugsweise zusätzlich ein Gewinde mit einem selbstlösenden Gewindegang besitzt. Die Ablassschraube wird dabei in einem Werkstattbereich oder bei der Erstausrüstung vorgehalten und aufgrund der beim Losdrehen brechenden Sollbruchstelle nach jedem Herausdrehen komplett ersetzt. Ein erneutes Eindrehen der Ablassschraube wird durch das Gewinde mit dem selbstlösenden Gewindegang zuverlässig verhindert, da dieser das Fixieren der Ablassschraube in der zugehörigen Gewindeaufnahme unterbindet. Hierdurch kann insbesondere im Servicefall eine hohe Wartungsqualität gewährleistet werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Verschlusssystem,
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2 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Ablassschraube,
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3 eine Ansicht auf eine komplementär zu der erfindungsgemäßen Ablassschraube ausgebildete Aufnahmeöffnung bzw. Gewindeaufnahme,
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4 ein erfindungsgemäßes Verschlusssystem mit in die Gewindeaufnahme eingeschraubter Ablassschraube,
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5 eine Detaildarstellung einer Losdrehsicherung mit Sollbruchstelle.
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Entsprechend den 1 und 4, weist ein erfindungsgemäßes Verschlusssystem 1 für einen nicht näher bezeichneten Behälter, bspw. einem Ölfiltermodul oder einer Ölwanne in einem Kraftfahrzeug, eine Ablassschraube 2, insbesondere eine Ölablassschraube, auf, die eine O-Ringdichtung 3 zum Abdichten des Verschlusssystems 1 besitzt. Erfindungsgemäß weist nun diese Ablassschraube 2 eine Losdrehsicherung 4 mit einer Sollbruchstelle 5 sowie vorzugsweise ein Gewinde 6 mit einem selbstlösenden Gewindegang 7 auf. Das Selbstlösen des Gewindes 6 wird dabei durch einen vergleichsweise steilen Gewindegang 7 realisiert, der so steil ist, dass die üblicherweise von unten in eine Gewindeaufnahme 8 des Verschlusssystems 1 eingedrehte Ablassschraube 2 sich allein aufgrund ihrer Schwerkraft selbsttätig wieder herausdreht. Selbstverständlich ist dabei in der Gewindeaufnahme 8 dann ein zum Gewindegang 7 an der Ablassschraube 2 komplementär ausgebildeter Gewindegang 7' angeordnet.
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Betrachtet man die Losdrehsicherung 4 genauer, so kann man erkennen, dass diese insgesamt drei sich in Umfangsrichtung erstreckende und radial zu einem Schraubenkopf 9 der Ablassschraube 2 beabstandete Arme 10 aufweist, die mit jeweils einem zugehörigen Hinterschnitt 11 (vgl. insbesondere die 3 bis 5) an einer Aufnahmeöffnung 12 zusammenwirkt. Rein theoretisch reicht dabei für die erfindungsgemäße Losdrehsicherung 4 auch lediglich ein einziger Arm 10 aus, der mit einem an der Aufnahmeöffnung 12 angeordneten Hinterschnitt 11 zusammenwirkt. Durch das Vorsehen von mehreren über den Umfang gleichmäßig verteilten Armen 10, kann jedoch eine redundante Losdrehsicherung 4 realisiert werden.
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Betrachtet man die Sollbruchstelle 5 genauer, so kann man erkennen, dass diese an einem Verbindungsbereich des jeweiligen Arms 10 mit dem Schraubenkopf 9 der Ablassschraube 2 angeordnet und zudem durch eine Material-/Querschnittsschwächung realisiert ist. Zugleich ist am Schraubenkopf 9 eine Eingriffskontur 13 für ein Werkzeug, insbesondere ein Innensechskant für einen Inbusschlüssel vorgesehen.
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Das erfindungsgemäße Verschlusssystem 1 funktioniert dabei wie folgt: Zunächst wird die Ablassschraube 2 in die Aufnahmeöffnung 12 eingesetzt und anschließend durch ein Eindrehen in die Gewindeaufnahme 8 eingeschraubt. Bis zum Erreichen einer Endlage wird bei den letzten Umdrehungen vor dem Erreichen der Endlage der Arm 10 oder auch die Arme 10 über den zugehörigen Hinterschnitt 11 oder die zugehörigen Hinterschnitte 11 in der Aufnahmeöffnung 12 gezogen. Beim Erreichen der Endlage verrasten die einzelnen Arme 10 in den zugehörigen Hinterschnitten 11, wodurch ein Losdrehen zuverlässig verhindert wird. Soll nun die Ablassschraube 2, bspw. bei einem Ölwechsel, entfernt werden, so wird über die Eingriffskontur 13 ein entsprechend entgegengesetztes Drehmoment aufgebracht, bis die Sollbruchstellen 5 der Arme 10 brechen und dadurch ein leichtes Herausdrehen der Ablassschraube 2 aus der Gewindeaufnahme 8 ermöglichen. Ein erneutes Eindrehen der Ablassschraube 2 in die Gewindeaufnahme 8 ist zwar denkbar, aufgrund des selbstlösenden Gewindegangs 7, 7' hält die erneut eingedrehte Ablassschraube 2 jedoch nicht, da sie sich über ihre Arme 10 nicht mehr an den Hinterschnitten 11 abstützen kann. Vielmehr reicht im vorliegenden Fall aufgrund des besonders gestalteten Gewindegangs 7, 7' bereits die Schwerkraft der Ablassschraube 2, um diese selbsttätig aus der Gewindeaufnahme 8 wieder herauszudrehen.
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Mit der erfindungsgemäßen Losdrehsicherung 4 mit der Sollbruchstelle 5 und zugleich dem selbstlösenden Gewindegang 7, 7' kann somit ein Einsetzen jeweils einer neuen Ablassschraube 2 bei einem Ablassen des Fluids erzwungen werden, wodurch insbesondere die Wartungs- und Servicequalität deutlich gesteigert werden können, da ein Verbau von bereits benutzten Ablassschrauben 2 zuverlässig verhindert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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