DE1252119B - Tank Verschluß - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B65d

Deutsche Kl.: 81c-12

Nummer: 1 252 119

Aktenzeichen: H 56614 VII b/81 c

Anmeldetag: 16. Juli 1965

Auslegetag: 12. Oktober 1967

Tankverschluß

Gegenstand der Erfindung ist ein Verschluß für Tanks mit durchsichtigem Betrachterelement, insbesondere für Kühlwassertanks für Kraftfahrzeuge, der dadurch gekennzeichnet ist, daß unterhalb des Tankdeckelverschlusses ein Betrachterelement angeordnet ist, das aus einem durchsichtigem Zylinder besteht, dessen Unterteil abgeschrägt in einer geschlossenen Spitze ausläuft und dessen Oberteil bis zum Anschlag an eine Wulst in ein Federelement hineinragt.

Dieser neue Verschluß ist insbesondere für Tanks geeignet, die unter Druck stehende Flüssigkeiten enthalten. Der besondere Vorteil, den die Erfindung mit sich bringt, besteht darin, daß der Verschluß nicht entfernt zu werden braucht, wenn der Flüssigkeitsspiegel überprüft wird, wobei es dem Betrachter leicht möglich ist, die Höhe des Flüssigkeitsspiegels zu erkennen.

In den vergangenen Jahren ist man immer mehr dazu übergegangen, die Betriebsdrücke in Kühlsystemen zu vergrößern. Neue Metalle mit höherer Zugfestigkeit erlauben den Bau von Kühlsystemen, die fähig sind, einem erhöhten Betriebsdruck zu widerstehen, ohne daß eine Gewichtserhöhung oder eine Materialverstärkung notwendig war. Höhere Drücke erlauben eine größere Temperaturdifferenz zwischen den heißen und kühlen Stellen des Kühlmittels, wodurch eine wirksamere Ausnutzung der Kühlvorrichtung erreicht wird. Erhöhte Drücke stellen ferner auch sicher, daß das Kühlmittel als Flüssigkeit mit relativ hoher Dichte wirkt und nicht als ein unwirksames Gas geringer Dichte.

Um das Niveau des Kühlmittels zu überprüfen, müssen die Hochdruckkühlsysteme des Standes der Technik im allgemeinen vorher auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der der Innendruck den Umgebungsbedingungen angeglichen ist. Wenn das System nicht abgekühlt wird, verursacht der darin enthaltene Druck gewöhnlich, daß das Kühlmittel aus dem Reservetank herausgeblasen wird, sobald der Verschlußdeckel entfernt wird. Auf das Freiwerden des Drucks hin verwandelt die im System vorhandene Hitze einen Teil des Kühlmittels in Gas oder Dampf, und zwar oft unter heftigen Begleiterscheinungen, welche sowohl eine Gefährdung des Betriebspersonals als auch einen Verlust an Kühlmittel bedeuten.

Das heiße, ausbrechende Kühlmittel besitzt stets eine Temperatur, die der überprüfenden Person ernsthafte Verbrennungen beibringen kann. Wenn das gesamte Kühlsystem schließlich entgast ist, ist dessen Betriebsfähigkeit gefährdet; das Kühlmittel muß aufgefüllt werden, wobei das Temperaturgleichgewicht Anmelder:

Allie B. Holmes, Mathis, Tex. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. G. Ratzel, Patentanwalt,
Mannheim, Seckenheimer Str. 36 a

Als Erfinder benannt:

Allie B. Holmes, Mathis, Tex. (V. St. A.)

des Systems gestört wird. Ferner bedeutet der Kühlmittelverlust und die Zeit, die notwendig ist, ihn zu ersetzen, zusätzliche Betriebskosten.

Unerwünschte Begleiterscheinungen bei der Überprüfung von unter Druck stehenden Kühlsystemen werden insbesondere bei Kraftfahrzeugen festgestellt. Die Betriebsdrucke liegen häufig bei dem Doppelten des normalen Atmosphärendrucks. Daher werden Dampf und Wasser aus dem oberen Tank des Kühlers ausgestoßen, wenn der Tankverschluß entfernt wird, um beispielsweise an einer Tankstelle nach einer Fahrt das Kühlmittelniveau zu überprüfen. Ausnahmslos betrachten die Tankwarte die Überprüfung des Kühlmitteiniveaus als eine gefährliche Tätigkeit. Die Menge des Verlustes an Flüssigkeit variiert selbstverständlich mit dem Druck, der in dem System vor dessen Öffnung vorhanden war. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das gesamte Kühlmittel erst dann ersetzt werden kann, wenn das System sich auf die Umgebungstemperatur abgekühlt hat. In der Praxis nimmt sich jedoch der Fahrer eines Kraftfahrzeugs selten die notwendige Zeit, um das System vollständig wieder aufzufüllen. Im Ergebnis verläßt er daher beispielsweise die Tankstelle mit einem Kühlsystem, welches weniger wirksam ist, als das, mit dem er vorher eingetroffen ist.

Die vorliegende Erfindung überwindet die Gefahren und den Zeitverlust, der bisher mit der Überprüfung von unter Druck stehenden Kühlsystemen verbunden war, dadurch, daß die Möglichkeit geschaffen wird, das Niveau des Kühlmittels durch ein Beobachtungsfenster, welches im Tankverschluß vorhanden ist, zu beobachten.

Zum Stand der Technik gehört ein verschließbarer Deckel mit in das Behälterinnere hineinragendem, einen Riegel betätigenden Schloßteil für Flüssigkeitsbehälter, in denen wechselnde Gasdrücke unter Verwendung einer automatisch sich steuernden Membran

709 677/253

ausgeglichen werden, bei dem eine im Innern des Deckels einen Schloßteil umschließende Kappe einen Flansch aufweist, gegen den die den Druckausgleich steuernde menibranartige Scheibe abdichtend anliegt. Als Material für die Abdeckhaube von Deckelschlössern wird dabei ein transparenter Kunststoff vorgeschlagen, wodurch die Montage wesentlich erleichtert wird.

Zum Stand der Technik ist ferner ein Verschluß für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere für Brennstoffoder Kühlwasserbehälter von Kraftfahrzeugen, mit einem Überdruck- und einem Saugventil zu nennen, bei dem die letzteren einen gemeinsamen Ventilteller aufweisen, der mit zwei einander gegenüberliegenden Sitzflächen zusammenarbeitet, von denen die eine beweglich ist.

Als nächstkommenden Stand der Technik ist ein Anzeigegerät für den Wasserstand in Automobilkühlern zu nennen, das ein gewölbeartiges durchsichtiges Bauelement aufweist (USA.-Patentschrift 2 840 034).

Gegenüber dem Stand der Technik erlaubt der erfindungsgemäße Tankverschluß nicht nur ein Betrachten des Wasserstandes im Kühler, sondern ein genaues Erkennen der Wasserstandshöhe und deren Veränderung.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun an Hand der Fig. 1 bis 12 im einzelnen erläutert. Hierbei bedeutet

F i g. 1 eine Zusammenstellung der Einzelteile einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des Tankstutzens,

F i g. 3 eine Seitenansicht der zusammengebauten Elemente im Betriebszustand,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die zusammengebauten Elemente des Verschlusses, wobei die Verbindungsstelle zwischen Tankstutzen und Verschlußdeckel durch einen teilweisen Ausschnitt in letzterem zu sehen ist,

F i g. 5 eine vergrößerte Darstellung des abgestufte Nockenzähne aufweisenden Rings,

F i g. 6 eine vergrößerte Darstellung des abgestufte Nockenzähne aufweisenden Rings, welcher auf eine mittlere Druckbegrenzung eingestellt ist,

F i g. 7 eine Zusammenstellung der Einzelelemente einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung, dabei wurde der Betrachter 210 aus der Position des Betrachters 110 in F i g. 1 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, um eine deutlichere Darstellung der geneigten Fläche am unteren Ende zu ermöglichen.

F i g. 8 eine Draufsicht auf die zusammengebauten Elemente der F i g. 7,

F i g. 9 eine Seitenansicht dieser Elemente, welche sich in dem Betriebszustand befinden,

Fig. 10 bis 13 weitere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht der Tankverschlußdeckel, der mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist, aus dem Betrachter 110, einem elastischen bzw. federnden Glied 120, einer Trägerplatte 140, dem Verschlußdeckel 150 und dem Haltering 160 für den Betrachter. Eine Gummidichtung 170 erstreckt sich über den unteren Bereich 112 des Betrachters 110 und liegt an der Zwischenwulst 114 an. Die gesamte Anordnung befindet sich innerhalb des Tankstutzens 180, welcher in eine Öffnung im Tank angeschweißt ist. Wenn der Verschlußdeckel auf dem Stutzen 180 geschlossen ist, wird die Tanköffnung durch den Dichtungsring 170 dicht gehalten.

Das eigentliche Betrachterelement, durch welches die Prüfung des Tankinhalts stattfindet, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 110 versehen. Eine völlig umlaufende Wulst bzw. ein Flansch 114 umgibt den Betrachter 110 zwischen seinen Enden und unterkeilt ihn in einen oberen und unteren Bereich. Der untere Bereich 112 des Betrachters reicht in den Tank hinein

ίο und besitzt die Form eines Zylinders, der längs einer Schräge abgeschnitten ist. Der obere Teil 116 des Betrachters (Guckloch) besitzt an der Innenseite Ansätze bzw. Nocken 118, welche mit Haken 164 des Schnapprings 160 zusammenarbeiten, um den Betrachter 110 im Deckel 150 festzuhalten.

Das Druckbegrenzungselement, das mit dem Bezugszeichen 120 versehen ist, besteht aus einem flexiblen Körper, einer Spiralfeder 128 und einem Druckeinstellglied 130. Der flexible Körper besitzt einen mittleren Bereich 122, welcher zwischen den Spiralen der Feder 128 und dem oberen Bereich 116 des Betrachters 110 angeordnet ist und in den Wülsten bzw. Flanschen 124 und 126 endet. Der Körper 122 gleitet über den oberen Bereich 116 des Betrachters 110 in einer fest ansitzenden Art und Weise, wobei die untere Wulst 126 auf der Wulst 114 des Betrachters aufliegt. Die obere Wulst 124 trägt eine kreisförmige Platte 140, welche auf der Unterseite der Krone 151 des Deckels 150 angelötet ist.

Die Druckentlastungsspiralfeder 128 ist eng um den mittleren Teil 122 des flexiblen Körpers zwischen den Wülsten 124 und 126 herumgelegt. Wenn der Druck im Tank genügend groß ist, um die Feder 128 zusammenzudrücken, wird der Tank mit der Atmo-Sphäre in Verbindung gesetzt.

Um den Tankverschluß zum Gebrauch auf Tanks, welche verschiedene Betriebsdruckbegrenzungen besitzen, brauchbar zu machen, kann ein abgestufter Nockenring 130 verwendet werden, der dazu dient, die Feder 128 in einem gewünschten Elastizitätswert vorzuspannen. Wie in den Figuren dargestellt ist, sind das untere Element 132 und das obere Element 134 der Nockenringanordnung 130 beispielsweise in einer Stellung angeordnet, welche dem geringsten Betriebsdruck entspricht.

In F i g. 5 wurde eine größere Druckbegrenzung ausgewählt, und zwar dadurch, daß die Elemente 132 und 134 etwas weiter voneinander entfernt werden, indem diese im Uhrzeigersinn gedreht werden, unter Bewirkung, daß ihre Zähne bzw. Nocken weiter voneinander abstehen. Auf diese Weise wird die Feder 128 zusammengedrückt, und es wird ein höherer Tankinnendruck notwendig sein, um die Feder zusammenzudrücken, unter Öffnung des Verschlusses.

Es ist leicht zu erkennen, daß auf diese Weise innerhalb der physikalischen Grenzen jede gewünschte Einstellung durch Verwendung dieses abgestuften Nockenrings möglich ist, wobei dieser abgestufte Nockenring aus zwei Ringteilen 132 und 134 besteht und das Element 132 an seinem oberen Rand, das Element 134 an seinem unteren Rand eine treppenartige, gezahnte Anordnung aufweist.

Der Stutzen 180 ist auf den Tank aufgelötet, so daß sich die Öffnung 182 in Verbindung mit dem Tankinnenraum befindet. Der Stutzen 180 besitzt eine Überfließöffnung 184; an seinem oberen Ende ist eine sich nach außen erstreckende Wulst 185 und zwei ähnliche sich nach unten erstreckende Vor-

Claims (1)

1. Sprünge 186 an den einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet.

   Die gesamte Tankverschlußanordnung 100 befindet sich innerhalb des Stutzens 180 mit Ausnahme des eigentlichen Deckels 150. Der Deckel 150 besitzt Ansätze 154 (welche in den ausschnittförmigen Ansichten der F i g. 4 und 8 dargestellt sind), welche sich sowohl nach unten als auch nach innen erstrecken und mit den Schrägflächen 186 des Stutzens 180 zusammenarbeiten. Wenn die Deckelanordnung nach unten gedrückt und im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegen sich die Ansätze 154 längs der Basis der Schrägflächen 186, bis die Ansätze an dem Knopf 188 festsitzen. Wenn sich der Deckel in einer verschlossenen Stellung befindet, ist die Feder 128 zusammengedrückt, wodurch die Dichtung 170 gezwungen wird, in dichtendem Kontakt mit der Basis 183 des Stutzens 180 zu liegen. Eine zusätzliche, nicht federnde bzw. elastische Dichtung wird zwischen der Verschlußträgerplatte 140 und dem Flansch 185 des Stutzens bewirkt. Diese letztere Abdichtung stellt sicher, daß das Innere des Stutzens 180 mit der Atmosphäre nur über das Überlaufloch 184 in Verbindung steht. Ein übermäßiger Druck innerhalb des Tanks bewirkt, daß der Betrachter 110 gegen die Kraft der Feder 128 angehoben wird, unter Öffnung der Dichtung am Dichtungsring 170, wodurch dann das Kühlmittel in den Stutzen 180 und durch das Überlaufloch 184 strömen kann.

   Da Kühlsysteme im allgemeinen nicht so konstruiert sind, daß sie eine genügende Stärke aufweisen, um negativen Drücken zu widerstehen, kann ein Vakuumbelüftungskontrollventil 190 (welches in den Fig. 10 bis 13 beschrieben ist) im Betrachterelement 110 angeordnet sein. Das Vakuumbelüftungsventil 190 weist einen Dichtungsring 194 und eine Feder 196 auf. Der Zapfen 192 dringt durch eine Öffnung, die etwas größer ist als der Zapfen, in den Betrachter 110 ein. Der Dichtungsring 194 ist zwischen der Außenwand des Betrachters und dem Kopf des Zapfens 192 angeordnet. Die Feder 196 wird in zusammengedrückter Stellung zwischen der Innenwand des Betrachters und dem Punkt am Ende des Zapfens, an welcher sie befestigt ist, gehalten. Wenn der Druck innerhalb des Tanks unter den Druck der Umgebung fällt, bewirkt der größere Druck innerhalb des Betrachters, daß durch die Öffnung hindurch der Dichtungsring 194 vom Betrachter weg gegen die Spannung der Feder 196 gedruckt wird. Wenn die Drücke innen und außen gleich groß sind oder der Innendruck im Tank größer ist als außen, wird der Dichtungsring (Dichtungsscheibe) 194 gegen den Betrachter gedrückt, wodurch der Abschluß erzielt ist. Eine weitere Ausführungsform vorliegender Erfindung ermöglicht eine Druckauswahl durch Er-

   s höhung des Abstands zwischen der federtragenden Platte 240 und dem Deckel 250, wie dies in den beiliegenden Fig. 7, 8 und 9 gezeigt ist. Die Öffnung 252 des Deckels 250 ist mit einem Gewinde versehen und dient zur schraubenden Aufnahme der ringförmigen Erhebung 244 der Trägerplatte 240. Wenn die Elemente 250 und 240 zueinander im Uhrzeigersinn verdreht werden, wird der Abstand zwischen diesen beiden Elementen verringert, wodurch die Feder entlastet wird und der Tankdruck verringert wird, der notwendig ist, um die Federkraft zu überwinden. Wenn umgekehrt die beiden Elemente zueinander entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung verdreht werden, wird der Druck auf die Feder 228 verstärkt und damit die Betriebsdruckgrenze im Tank erhöht.

   Das Betrachterelement kann in Zusammenhalt mit dem Deckel gehalten werden, diese bevorzugte Ausführungsform ist ebenfalls in den Figuren dargestellt. Der nach oben gerichtete Teil 216 des Betrachterelements 210 ist dabei länger ausgebildet (s. F i g. 7, 8 und 9) als bei der Ausführungsform der Fig. 1. Dabei sind Löcher 218 in der Nähe des oberen Randes des Betrachters 210 vorhanden, welche die Enden eines federnden Drahtbügels 219 aufnehmen, wenn die Elemente des Verschlusses zusammengebaut sind.

   Da die Enden der Feder 219 über die Öffnung 252 des Verschlußdeckels 250 überstehen, kann der Betrachter 210 vom Deckel 250 nicht entfernt werden, ohne daß zuerst der Drahtbügel 219 entfernt wird.

   Patentanspruch:

   Verschluß für Tanks mit durchsichtigem Betrachterelement insbesondere für Kühlwassertanks von Kraftfahrzeugen, dadurch g e kennzeichnet, daß unterhalb des Tankdeckelverschlusses ein Betrachterelement (110) angeordnet ist, das aus einem durchsichtigen Zylinder besteht, dessen Unterteil abgeschrägt in einer geschlossenen Spitze ausläuft und dessen Oberteil bis zum Anschlag an eine Wulst (114) in ein Federelement (120) hineinragt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 710 298; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 152 957; USA.-Patentschrift Nr. 2 840 034.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen