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Insbesondere als Ventilhülse ausgebildete Durchführung für aus duktilem
Werkstoff bestehende Behälter für Scheibenwaschanlagen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung
betrifft eine insbesondere als Ventilhülse ausgebildete Durchführung für aus duktiler,
Werkstoff bestehende Behälter für Scheibenwaschanlagen von Kraftfahrzeugen, die
einen Flanschteil mit einer den Durchführungsschaft umgebenden Ausnehmung für eine
Dichtung aufweist sowie mit sich in die Behälterwandung eindrückenden Einrichtungen
zur Verhinderung einer Verdrehung der Durchführung oder der Ventilhülse ausgerüstet
ist.
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Es sind Durchführungen der obengenannten Art bekannt, die mit Zahnungen
auf dem Außenumfang des der Behälterwandung zugekehrten Randes des Flansches ausgerüstet
sind, um zu verhindern, daß die Durchführung bei der Montage wie auch während des
Betriebes, z. B. beim Auffüllen von Druckluft, Drehbewegungen ausführt und dadurch
undicht wird.
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Zur Abdichtung dieser bekannten Durchführungen in der Behälterwandung
dient eine in einer Ausnehmung des Flansches angeordnete elastische oder plastische
Dichtung, wie z. B. Gummi, Kunststoff od. dgl., und eine auf der dem Flansch gegenüberliegenden
Seite der Behälterwandung vorgesehenen Scheibe in Verbindung mit einer Befestigungsmutter.
Durch das Anziehen der Befestigungsmutter dringen die in radialer Richtung verlaufenden
Zahnungen in den Werkstoff des Behälters ein, verdrängen diesen und geben somit
eine drehsichere und luftdichte Verbindung.
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Behälter für Scheibenwaschanlagen für Kraftfahrzeuge sind jedoch nicht
nur einem verhältnismäßig hohen Innendruck, sondern auch durch den Motor und durch
klimatische Einflüsse in starkem Maße der Wärme ausgesetzt. Kunststoffe der vorgenannten
Art, aus denen die Behälter gefertigt sind, verlieren jedoch mit zunehmender Erwärmung
einen, wenn auch geringen Teil ihrer mechanischen Festigkeit. Dies führt bei den
bekannten Durchführungen dazu, daß die Ausnehmungen in der Behälterwandung, durch
welche die Durchfüh#rungen hindurchgesteckt werden, ihre kreisförmige Gestalt verlieren
und ovale oder längliche Formen annehmen, weil das Material durch den inneren überdruck
auf Zug beansprucht wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, daß die Druckluftfüllung
der bekannten Behälter durch das Auftreten undichter Stellen zwischen der Durchführung
und der Behälterwandung abbläst.
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Es ist auch bereits bekannt, mehrere Ringschneiden am Flanschteil
von Durchführungen anzuordnen. Diese Ringschneiden arbeiten aber weder mit Dichtungen
zusammen noch mit Rippen zur Verdrehsicherung und können daher deren Wirkung nicht
unterstützen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
zu vermeiden und eine Durchführung der vorgenannten Art so auszubilden, daß sie
auch bei starken mechanischen Belastungen, wie Erschütterungen u. dgl., sowie bei
rauhem Füllbetrieb und bei großer WärTnebelastung einen über lange Zeiträume hinweg
dichten Abschluß des Behälters gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der der Behälterwandung zugewandte
Außenrand des Flanschteiles eine an sich bekannte glatte Ringschneide bildet und
daß der Schaft der Durchführung auf seinem Außenumfang in Schaftrichtung verlaufende
schneidenartige Rippen aufweist.
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Durch diese Ausgestaltung der Durchführung tritt die Ringschneide
am Außenumfang des Flanschteiles der Durchführung in das Material der Behälterwandung
ein, wenn die Befestigungsmutter angezogen wird. Durch den keilförrnigen Querschnitt
der Ringschneide, die jedoch nicht messerartig scharf ist, sondern eine schwache
Abrundung aufweist, wird das Material der Wandung beim Anziehen der Mutter in radialer
Richtung beidseitig zur Ringschneide verdrängt. Durch den innerhalb der Ringschneide
vom Schaft der Durchführung, von der Ringseite andererseits und von der auf der
anderen Seite der Behälterwandung liegenden Scheibe eingeschlossenen Raum tritt
eine sehr starke Verdrängung des in diesem Raum gelegenen Werkstoffes ein, wodurch
der Werkstoff der Behälterwandung in die Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung eindringt
und diese Dichtung verhältnismäßig stark mit Druck beaufschlagt.
Um
eine Verdrehung der neuartigen Durchführung zu verhindern, ist der Schaft mit in
Längsrichtung verlaufenden schneidenartigen Rippen ausgerüstet. Die Ausnehmung in
der Behälterwandung ist in ihrem Durchmesser so bemessen, daß die schneidenartigen
Rippen in den Werkstoff eindringen, wenn die Befestigungsmutter angezogen wird.
Auf diese Weise wird eine Verdrehun- der Durchführung verhindert.
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Der Vorteil der neuartigen Ausgestaltung der Durchführung besteht
nicht nur darin, daß durch die Verdrängung des Behälterwerkstoffes eine gegenüber
bekannten Ausführungen erheblich stärkere Druckbelastung der Dichtung und damit
eine bessere Ab-
dichtung erzielt wird, sondern auch noch darin, daß die Ringschneide
sich in den Werkstoff der Behälterwandung eingräbt und diesen bei den bereits erwähnten
Betriebsbedingungen, d. h. Wärme- und Zugbelastung durch inneren überdruck
im Bereich der Durchführung zusammenhält, so daß eine Umformung des kreisförmigen
Querschnitts der Ausnehmung in der Behälterwandung in einen länglichen oder ovalen
Querschnitt vermieden wird.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die schneidenartigen Rippen
im eingebauten Zustand der Durchführung innerhalb der Wandung des Behälters enden
und in einer, dem Flansch abgewandten, schrägen Anlauffläche auslaufen.
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Diese Ausgestaltung der neuartigen Durchführung stellt sicher, daß
der Widerstand gegen ein Verdrehen der Durchführung auch über beliebig lange Zeiträume
und auch unter den bereits erwähnten rauhen Bedingungen, z. B. beim Auffüllen, erhalten
bleibt. Die schrägen Anlaufflächen verhindern nämlich, daß das Material der Behälterwandung
beim Eindringen der schneidenartigen Rippen ähnlich wie beim Stanzen durch Abscheren
entfernt wird, wie es bei einem scharfkantigen Auslauf der Fall wäre, und gewähren
ein sanftes Eindringen der Rippen in den Werkstoff und ein, bezogen auf den Kreisquerschnitt
der Ausnehmung, tangentiales Verdrängen des Werkstoffes. Im Zusammenwirken mit den
bereits erwähnten Vorteilen des von der Ringschneide erzeugten Zusammenhaltens des
Behälterwerkstoffes im Bereich der Durchführung wird die Voraussetzung dafür geschaffen,
daß die Sicherheit gegen ein Verdrehen nicht durch allmähliches Fließen oder Ausweichen
des Werkstoffes verlorengeht.
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Ein Ausführungsbeispiel der neuartigen Durchführung ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Teillängsschnitt durch die neue Durchführung;
F i g. 2 stellt eine Draufsicht auf die Durchführung dar; F i g. 3
gibt die Durchführung im eingebauten Zustand wieder.
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Die Durchführung weist einen Schaft 1 mit einem Außengewinde
la und einen Flanschteil 2 auf. Sie ist in ihrer Mitte mit einer zylindrischen Ausnehmung
3 zur Aufnahme eines Ventilkörpers od. dgl. ausgerüstet. In der Draufsicht
in F i g. 2 ist ein derartiger Ventilkörper 4, wie er z. B. für Kraftfahrzeugbereifungen
verwendet wird, in die Ausnehmung 3
eingesetzt.
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Der Flanschteil 2 weist eine ringförmige Ausnehmung 5 zur Aufnahme
einer Dichtung 6 auf, welche aus Gummi, Kunststoff od. dgl. gefertigt sein
kann. Der äußere Rand des Flanschteiles 2 ist auf dem der Behälterwandung
7 zugewandten Teil als Ringschneide 8 ausgebildet. Die Rinc-schneide
8 ist je-
doch an ihrer Spitze nicht scharfkantig ausgebildet, we;l
dies insbesondere bei Kunststoffbehältern zu deren Beschädigung führen könnte, sondern
mit einer schwachen Abrundung versehen (nicht dargestellt). Der Schaft
1 trägt im Anschluß an den Flanschteil 2 auf seinem Außenumfang in Längsrichtung
verlaufende schneidenartige Rippen 9. Diese Rippen 9
dringen beim Einsetzen
der Durchführung in die Ränder einer Ausnehmung in der Behälterwandung ein und verdrängen
dabei den Werkstoff seitlich, so daß eine Verdrehung der Durchführung vermieden
wird. Um ein Abscheren oder Abstanzen des Behälterwerkstoffes durch das Eindringen
der schneidenartigen Rippen zu vermeiden, sind diese auf der dem Flansch abgewandten
Seite mit schrägen Anlaufflächen 10 ausgerüstet und in ihrer Länge so bemessen,
daß die Anlaufflächen 10 bei eingesetzter Durchführung innerhalb des Materialquerschnitts
der Behälterwandung 7 aus Kunststoff, wie Niederdruck-Polyäthylen oder Polyamid,
liegen.
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In der F i g. 3 ist die Durchführung im eingebauten Zustand
dargestellt. Zur Befestigung wird eine Scheibe 11 in Verbindung mit einer
Schraubenmutter 12 verwendet. Es ist aus dieser Darstellung erkennbar, wie der Werkstoff
der Behälterwandung von der Ringschneide 8 beidseitig verdrängt wird. Außerhalb
der Ringschneide bildet sich dabei eine schwache wulstartige Aufwölbung
13, die den in den Werkstoff eingedrungenen Teil des Flansches dicht umgibt,
während der innerhalb der Ringschneide 8 gelegene Teil der Behälterwandung
7 nicht in einer derartigen wulstartigen Aufwölbung auszuweichen vermag,
weil die Dichtung 6 einem solchen Verhalten entgegensteht. Dadurch tritt
aber eine sehr hohe Druckbelastung der Dichtung 6 ein, und es wird eine über
lange Zeiträume und sehr rauhen Behandlungen Widerstand bietende Abdichtung der
Durchführung im Behälter erzielt.
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Das beim Eindringen der schneidenartigen Rippen 9 verdrängte
Material der Behälterwandungen kann sich nur, bezogen auf den kreisförrnigen Querschnitt
der Ausnehmung in der Behälterwandung, in tangentialer Richtung bewegen, denn ein
Abscheren verhindern die Anlaufflächen 10, die noch innerhalb des Materiaiquerschnitts
der Behälterwandung enden, und ein Hochwölben sowie ein Ausweichen in radialer Richtung
wird durch das Zusammenwirken der Ringschneide und der mit Hilfe der Mutter gegen
die Behälterwandung 7 gepreßten Scheibe 11 verhindert.
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Um die Verdrängung des Werkstoffes der Behälterwandung in Richtung
auf die Dichtung 6 bzw. den Schaft 1 mit den Rippen 9 zu steigern,
empfiehlt es sich, die Ringschneide 8 nicht wie dargestellt mit einem symmetrischen
keilförmigen Querschnitt zu versehen, sondern als unsymmetrischen Keil auszubilden,
bei dem eine Begrenzungsfläche des Keiles in Richtung der Längsachse der Durchführung
verläuft, die innere, d. h. dem Schaft zugewandte Begrenzungsfläche jedoch
als geneigte Fläche ausgebildet ist. Dadurch wird beim Eindringen des Flansches
bzw. der Schneide in den Werkstoff ausschließlich eine Verdrängung in Richtung auf
den Schaft hervorgerufen und die Beanspruchung der Dichtung 6 gesteigert.
Das Entstehen einer wulstartigen Aufwölbung 13
wird dabei weitgehend vermieden.