DE19610471A1 - Tankdeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel mit einem Schraubstopfen, einer drehbar und axialfest mit dem Schraubstopfen verbundenen topfförmigen Kappe, die einen gegenüber ihrer Grundfläche erhabenen, diametral verlau­ fenden Griffbalken aufweist, und einem zwischen der Kappe und dem Schraubstopfen wirkenden drehmomentbegrenzenden Mitnehmermechanis­ mus, der durch einen Kranz von Rastkerben und durch in diese Rastkerben eingreifende Federn gebildet wird, die in einer Drehrichtung über die Rast­ kerben hinweggleiten und in entgegengesetzter Drehrichtung an den Rast­ kerben verriegeln.

Derartige Tankdeckel dienen beispielsweise zum Verschließen des Tankstut­ zens von Kraftfahrzeugen. Wenn der Schraubstopfen in den Tankstutzen ein­ geschraubt wird, so gleiten ab einem bestimmten Grenzdrehmoment die Fe­ dern des Mitnehmermechanismus über die Rastkerben hinweg. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Schraubstopfen nicht zu fest angezogen wird, so daß er sich leicht wieder lösen läßt und die gummielastischen Dichtungen zwischen Schraubstopfen und Tankstutzen nicht beschädigt werden. Wenn dagegen beim Lösen des Tankdeckels die Kappe in entgegengesetzter Rich­ tung gedreht wird, so verriegeln die Federn in den Rastkerben, damit ein ho­ hes Öffnungsdrehmoment auf den Schraubstopfen übertragen werden kann und der Tankdeckel sich unter allen Bedingungen zuverlässig öffnen läßt.

Es sind abschließbare Tankdeckel bekannt, bei denen der Mitnehmermecha­ nismus in das Tankschloß integriert ist. Bei Tankdeckeln ohne Schloß muß dagegen ein besonderer Mitnehmermechanismus vorgesehen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tankdeckel der oben genannten Art zu schaffen, der sich einfach herstellen läßt und bei dem der Mitnehmermecha­ nismus raumsparend in dem Tankdeckel untergebracht und so gestaltet ist, daß er eine hohe Haltbarkeit aufweist und eine präzise Einhaltung des vorge­ gebenen Grenzdrehmoments ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rastkerben an dem Schraubstopfen ausgebildet und die Federn im Griffbalken der Kappe untergebracht sind.

Durch die Unterbringung der Federn im Hohlraum des Griffbalkens wird eine äußerst raumsparende Konstruktion erreicht. Wenn bei Überschreitung des Grenzdrehmoments die Federn aus den Rastkerben austreten, werden sie na­ hezu vollständig in den Hohlraum des Griffbalkens zurückgedrückt. Ohne daß zusätzlicher Raum beansprucht wird, lassen sich daher die Federn so dimen­ sionieren, daß sie eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen und auch bei langjährigem Gebrauch nicht ausbrechen. Außerdem lassen sich die Tiefe der Rastkerben und die Federwege so dimensionieren, daß sich einerseits das Grenzdrehmoment präzise einhalten läßt und andererseits beim Drehen der Kappe in Öffnungsrichtung ein sehr hohes Drehmoment auf den Schraubstop­ fen übertragen werden kann. Da der Griffbalken sich über den gesamten Durchmesser der Kappe erstreckt, können die Federn sehr weit außen in un­ mittelbarer Nähe des Randes der Kappe angeordnet werden, so daß der durch die Rastkerben gebildete Kranz einen entsprechend großen Durch­ messer aufweist. Dies hat zur Folge, daß die Federn bei gegebenem Drehmo­ ment nur eine verhältnismäßig geringe Kraft zu übertragen brauchen, wo­ durch die Haltbarkeit der Federn weiter gesteigert und die Einstellung des Grenzdrehmoments erleichtert wird. Bei der Montage des Tankdeckels er­ weist sich es sich außerdem als Vorteil, daß die Federn von der offenen In­ nenseite der Kappe aus gut zugänglich sind. Auch die zugehörigen Radkerben lassen sich fertigungstechnisch einfach realisieren, da sie gut zugänglich in der äußeren Stirnfläche des Schraubstopfens liegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugt sind die Federn als Blattfedern aus Metall ausgebildet, die sich durch eine hohe Haltbarkeit auszeichnen. Bei der Montage können die Blatt­ federn in Axialrichtung des Tankdeckels in hierfür vorgesehene Aufnahmen in dem Griffbalken eingesteckt werden. Wenn die Kappe und der Schraub­ stopfen aus Kunststoff hergestellt werden, lassen sich die Aufnahmen für die Blattfedern sowie die Rastkerben an den Schraubstopfen entformungstech­ nisch einfach herstellen.

Der Griffbalken weist üblicherweise eine gewisse Breite auf, die ein bequemes Erfassen mit den Fingern ermöglicht. Die Blattfedern sind bevorzugt so in dem Griffbalken angeordnet, daß sie sich im wesentlichen in Umfangsrich­ tung des Tankdeckels erstrecken und bei Überschreitung des Grenzdrehmo­ ments mit ihren freien Enden schleppend über den Kranz der Rastkerben hinweggleiten. Wenn die Kappe beim Einschrauben des Tankdeckels über­ dreht wird, werden somit die Blattfedern in erster Linie auf Biegung bean­ sprucht, so daß sie leicht nachgeben können. Beim Öffnen des Tankdeckels werden die Blattfedern dagegen selbsthemmend in den Rastkerben verriegelt und in erster Linie auf Druck beansprucht, so daß hohe Kräfte übertragen werden können, ohne daß es zu einer Verformung der Blattfedern kommt.

Die Blattfedern können einfach durch geeignet gebogene Streifen aus Feder­ stahl gebildet werden. Vorzugsweise sind die Blattfedern so orientiert, daß sie sich von ihrer im Griffbalken befestigten Basis aus zum freien Ende hin leicht radial nach außen erstrecken. Hierdurch wird eine relativ große Länge der Blattfedern ermöglicht, wobei die in die Rastkerben eingreifenden freien Enden der Blattfedern weit außen in unmittelbarer Nähe des Randes der Kappe liegen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeich­ nung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch den Tankdeckel; und

Fig. 2 eine Ansicht der Innenseite einer Kappe des Tankdeckels.

Der in Fig. 1 gezeigte Tankdeckel 10 wird im wesentlichen durch einen Schraubstopfen 12 und eine diesen übergreifende Kappe 14 gebildet. Bei der Kappe 14 handelt es sich vorzugsweise um ein Kunststoff-Spritzteil. Der Schraubstopfen 12 kann ebenfalls aus Kunststoff gespritzt sein, kann jedoch wahlweise auch aus Blech gefertigt sein.

Der Schraubstopfen 12 ist mit einem Außengewinde 16 in den nicht gezeig­ ten Tankstutzen eines Kraftfahrzeugs einschraubbar. An seinem in bezug auf den Tankstutzen äußeren Ende weist der Schraubstopfen 12 einen nach außen vorspringenden Flansch 18 auf, an dem sich ein gummielastischer Dichtring 20 abstützt. Im Inneren des Schraubstopfens 12 ist üblicherweise ein hier nicht gezeigtes Lüftungsventil angeordnet.

Die Kappe 14 hat die Form eines flachen Topfes mit kreisförmiger Grundflä­ che 22 und einem zylindrischen Rand 24. In die Grundfläche 22 ist ein sich diametral über diese Grundfläche erstreckender und gegenüber dieser erha­ bener Griffbalken 26 eingeformt, der das Erfassen und Drehen der Kappe mit der Hand erleichtert. Der zylindrische Rand 24 der Kappe ist auf der Innen­ seite mit Rastnasen 28 versehen, die am Außenrand des Flansches 18 angrei­ fen und so die Kappe 14 drehbar und axialfest am Schraubstopfen 12 fixieren. Der Schraubstopfen und die Kappe werden zunächst als separate Bauteile hergestellt und dann bei der Montage miteinander verrastet.

An die Außenfläche des Flansches 18 ist ein axial vorspringender Kranz 30 angeformt, der mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Rastkerben 32 versehen ist. Die Rastkerben 32 sind in Umfangsrichtung asymmetrisch aus­ gebildet und besitzen jeweils eine abgeschrägte Flanke, der eine steile Flanke gegenüberliegt. Im Inneren des Griffbalkens 26 ist an jedem Ende eine Blatt­ feder 34 aus Federstahl untergebracht, die sich im wesentlichen in Umfangs­ richtung des Kranzes 30 erstreckt und mit ihrem wellenförmig gebogenen freien Ende einen Eingriffsteil 36 für den Eingriff in die Rastkerben 32 bil­ det. Das entgegengesetzte Ende der Blattfedern 34 ist annähernd rechtwink­ lig abgewinkelt und dann um 180° umgebogen und bildet so einen Befesti­ gungsabschnitt 38, der klemmend in einer taschenförmigen Aufnahme 40 in dem Griffbalken 26 gehalten ist.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Blattfedern 34 achsensymmetrisch zueinander in den entgegengesetzten Enden des Griffbalkens 26 angeordnet.

Beim Einschrauben des Tankdeckels 10 in den Tankstutzen wird die Kappe 14 am Griffbalken 26 erfaßt und im Uhrzeigersinn gedreht. Durch den Ein­ griff der Blattfedern 34 in die Rastkerben 32 wird dabei der Schraubstopfen 12 in Drehrichtung mitgenommen. Wenn der Schraubstopfen ganz in den Tankstutzen eingeschraubt ist, erhöht sich der Einschraubwiderstand und damit das von den Blattfedern zu übertragende Drehmoment. Wenn das mit der Hand auf die Kappe 14 ausgeübte Drehmoment einen bestimmten Grenz­ wert überschreitet, gleiten die Eingriffsteile 36 auf die schrägen Flanken der Rastkerben 32 auf, und die Blattfedern werden in den hohlen Griffbalken 26 zurückgebogen. Auf diese Weise wird der Eingriff zwischen den Blattfedern und dem Kranz 30 des Schraubstopfens 12 aufgehoben. Bei der weiteren Dre­ hung der Kappe 14 gleiten die Blattfedern 34 schleppend über den Kranz 30, so daß sich die Kappe allein weiterdreht und ein zu festes Anziehen des Schraubstopfens 12 verhindert wird.

Wenn der Tankdeckel gelöst werden soll, so wird die Kappe 14 von außen gesehen im Gegenuhrzeigersinn gedreht, also im Uhrzeigersinn in Fig. 2. Die Eingriffsteile 36 der Blattfedern fallen in die nächstgelegene Rastkerbe 32 ein und stützen sich dann an den steilen Flanken der Rastkerben ab, so daß die Blattfedern nahezu ausschließlich auf Druck beansprucht werden. Auf­ grund des geringfügigen Gefälles der Blattfedern zum freien Ende hin wer­ den die Eingriffsteile 36 noch fester in die Rastkerben 32 eingedrückt, so daß eine selbsthemmende Verriegelung zwischen der Kappe 14 und dem Schraubstopfen 12 hergestellt wird. Auf diese Weise läßt sich ein sehr hohes Drehmoment übertragen, um den Tankdeckel zuverlässig aus dem Tankstut­ zen zu lösen.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Blattfedern 34 in bezug auf die Um­ fangsrichtung leicht schräg angestellt, so daß die Eingriffsteile 36 radial wei­ ter außen liegen als die Befestigungsabschnitte 38. Auf diese Weise lassen sich die Blattfedern so in dem Griffbalken 26 unterbringen, daß ihre biegee­ lastischen Abschnitte eine relativ große Länge haben und dennoch die Ein­ griffsteile 36 in unmittelbarer Randnähe liegen, so daß der dazugehörige Kranz 30 einen großen Durchmesser besitzen kann.

Die Blattfedern 34 werden einfach durch geeignet gebogene flache Streifen aus Federstahl gebildet. Während bei dem Befestigungsabschnitt 38 die Bie­ gelinien jeweils rechtwinklig zur Längsrichtung des Streifens verlaufen, ste­ hen bei dem Eingriffsteil 36 die Biegelinien derart schräg zur Längsrichtung des Streifens, daß der wulstartige Eingriffsteil in bezug auf den Kranz 30 eine radiale Orientierung aufweist.

Die taschenförmigen Aufnahmen 40 sind in einem Stück an der Kappe 14 ausgebildet. Die Blattfedern 34 lassen sich mit ihren Befestigungsabschnitten 38 einfach in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 2 in die Auf­ nahmen 40 einstecken und werden dann aufgrund der Eigenelastizität der Befestigungsabschnitte 38 klemmend gehalten. Die während des Gebrauchs auf die Blattfedern 34 wirkenden Kräfte können so sicher aufgenommen wer­ den.

Gemäß Fig. 2 ist der Griffbalken 26 im Inneren durch Rippen 42 ausge­ steift, die unter anderem eine annähernd zylindrische Aufnahme für ein nicht gezeigtes Tankschloß bilden. Dies gestattet es, Tankdeckel mit und ohne Tankschloß unter weitgehender Verwendung identischer Bauteile und Werk­ zeuge herzustellen.

Claims (8)

1. Tankdeckel mit einem Schraubstopfen (12), einer drehbar und axialfest mit den Schraubstopfen verbundenen topfförmigen Kappe (14), die einen gegenüber ihrer Grundfläche (22) erhabenen, diametral verlaufenden Griff­ balken (26) aufweist, und einem zwischen der Kappe (14) und dem Schraub­ stopfen (12) wirkenden drehmomentbegrenzenden Mitnehmermechanismus, der durch einen Kranz von Rastkerben (32) und durch in diese Rastkerben eingreifende Federn (34) gebildet wird, die in einer Drehrichtung über die Rastkerben hinweggleiten und in entgegengesetzter Drehrichtung an den Rastkerben verriegeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkerben (32) an dem Schraubstopfen (12) ausgebildet und die Federn (34) im Griffbalken (26) der Kappe (14) untergebracht sind.

2. Tankdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (34) als Blattfedern aus Metall ausgebildet sind.

3. Tankdeckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (34) jeweils mit einem Befestigungsabschnitt (38) von der Innenseite der Kappe (14) aus in eine in dem Griffbalken (26) ausgebildete taschenförmige Aufnahme (40) eingesteckt sind.

4. Tankdeckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befesti­ gungsabschnitt (38) durch einen um 180° zurückgefalteten Endabschnitt der Blattfeder gebildet wird.

5. Tankdeckel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (34) jeweils am freien Ende einen durch Biegen der Blattfe­ dern gebildeten wulstartigen Eingriffsteil (36) aufweisen, der in bezug auf den Kranz der Rastkerben (32) radial orientiert ist.

6. Tankdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federn (34) jeweils einen biegeelastischen Abschnitt auf­ weisen, der im wesentlichen in Umfangsrichtung des Kranzes der Rastker­ ben (32) verläuft.

7, Tankdeckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (34) jeweils am freien Ende einen in den Griffbalken (26) zurückdrückbaren Eingriffsteil (36) für den Eingriff in die Rastkerben (32) aufweisen und daß die Rastkerben (32) jeweils auf der in Richtung des Hauptteils der Feder (34) gelegenen Seite durch eine schräge Flanke und auf der entgegengesetzten Seite durch eine steile Flanke begrenzt werden.

8. Tankdeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (34) in bezug auf den Kranz der Rastkerben (32) von ihrer Basis aus in Rich­ tung auf den Eingriffsteil (36) leicht radial nach außen verlaufen.