DE19700946A1 - Tankverschluß für eine Einfüllöffnung eines Kraftstofftanks - Google Patents
Tankverschluß für eine Einfüllöffnung eines KraftstofftanksInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tankverschluß für eine Einfüll
öffnung eines Kraftstofftanks, insbesondere an einem trag
baren Arbeitsgerät mit Verbrennungsmotor der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
In der US-A 4,113,138 ist ein Flüssigkeitstank mit einem
Tankverschluß beschrieben. Dabei weist der Flüssigkeitstank
einen Einfüllstutzen auf, der mit einem Außengewinde versehen
ist. Der Tankverschluß besteht aus einem im wesentlichen be
cherförmigen Bauteil, das ein Innengewinde besitzt, so daß
der Tankverschluß auf den Einfüllstutzen schraubbar ist. Der
Tankverschluß ist an seiner Innenseite mit einer Dichtung aus
einem elastischen Material versehen, wobei der äußere Rand
dieser Dichtung zwischen einer ringförmigen Bodenfläche des
Tankverschlusses und einer oberen Ringfläche des Einfüll
stutzens eingespannt ist.
Eine derartige Tankverschlußanordnung benötigt einen erheb
lichen Bauraum, um das zum Aufschrauben erforderliche Gewinde
unterzubringen. Entsprechend der Anzahl der Gewindegänge muß
der Tankverschluß auf den Einfüllstutzen geschraubt werden,
um schließlich die Dichtung zwischen den jeweiligen Flächen
einzuspannen und die Dichtwirkung zu erzielen. Ein solcher
Einfüllstutzen mit dem darauf angeordneten Tankverschluß ragt
weit über die eigentliche Kontur des Kraftstofftanks hervor,
so daß eine solche Anordnung für kleine Kraftstoffbehälter
mit glatten Konturen nicht in Frage kommt. Dies gilt insbe
sondere für tragbare Arbeitsgeräte wie beispielsweise Motor
kettensägen, Freischneidegeräte, Trennschleifer und derglei
chen, deren Handhabung durch derart vorstehende Einfüllstut
zen und Tankdeckel beeinträchtigt wäre.
Es ist aus der US-A 4,705,190 bereits bekannt, Tankdeckel
versenkt anzuordnen, so daß sie über die Kontur einer Außen
wand nicht hervorstehen. Dabei ist es jedoch so, daß der
Tankdeckel in einer Mulde einer Kraftfahrzeugkarosserie an
geordnet ist, wobei zwischen dem Tank und dem Tankverschluß
ein längeres Einfüllrohr verläuft. An dem oberen Ende des
Einfüllrohres befindet sich ein Innengewinde, in das ein
zapfenförmiger Abschnitt des Tankverschlusses mit Außenge
winde einschraubbar ist. Auch eine derartige Anordnung ist
für Kraftstofftanks in tragbaren Arbeitsgeräten völlig unge
eignet, da ein langes Einfüllrohr und auch die Anordnung
eines mehrgängigen Gewindes zum Einschrauben des Tankver
schlusses viel zu raumaufwendig und störend in der Handhabung
wären.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Tankverschluß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Gattung zu schaffen, der in eine Einfüllöffnung eines Kraft
stofftanks mit vorzugsweise ebener Kontur auf einfache Weise
einsetzbar und zuverlässig dicht schließend ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Tankverschluß mit den Merkma
len des Anspruchs 1 gelöst.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Tankver
schlusses sind darin zu sehen, daß weder ein nach außen noch
nach innen ragender Einfüllstutzen angeformt werden muß und
der Tankverschluß durch axiale Bewegung zweier Spannelemente
problemlos und schnell befestigt werden kann und die Einfüll
öffnung zuverlässig dichtend verschlossen wird. Durch die
axiale Bewegung der Spannelemente gegeneinander wird ein aus
einem elastischen Material bestehender Dichtungsring radial
aufgeweitet und damit sowohl gegen die beiden Spannelemente
und auch gegen eine Fläche am Kraftstofftank dichtend ge
preßt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Tankverschlusses
ist ein erstes Spannelement als Teller mit einer konischen
Mantelfläche ausgebildet, die eine der den Ringraum begren
zenden Flächen bildet. Durch die kegelstumpfförmige Mantel
fläche ist bereits ein Winkel vorgegeben, so daß die entspre
chende Fläche des zweiten Spannelementes, die den Ringraum
begrenzt, durchaus orthogonal zur Längsachse des Tankver
schlusses ausgerichtet sein kann. Es ist daher zweckmäßig,
daß das zweite Spannelement einen koaxial zu dem Teller an
geordneten Ring umfaßt, dessen Stirnfläche die weitere den
Ringraum begrenzende Fläche bildet.
Um eine gute Zentrierung des Tankverschlusses in der Einfüll
öffnung und damit auch eine gleichmäßige Beaufschlagung des
elastischen Ringes zu erreichen, ist es vorteilhaft, daß die
Außendurchmesser des Ringes und des Tellers gleich und
bezogen auf den Durchmesser der Einfüllöffnung nahezu spiel
frei sind. Damit die durch das axiale Spannen der beiden
Spannelemente auf den Tankverschluß wirkende Kraft auf der
Außenseite des Kraftstofftanks abgestützt wird, ist es zweck
mäßig, daß der Ring an seinem dem Ringraum abgewandten Ende
einen radialen Flansch aufweist, der an einem die Einfüllöff
nung umgebenden Rand des Tanks anliegt. Damit dieses zweite
Spannelement drehfest an dem Tank liegt, ist es besonders
vorteilhaft, an dem Flansch mindestens eine Vertiefung vorzu
sehen, in die ein an dem Rand des Tanks angeformter Vorsprung
eingreift.
Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Tankver
schlusses besteht darin, daß das erste Spannelement als Tel
ler ausgebildet ist, der mindestens einen axialen Abschnitt
umfaßt, dessen obere Stirnfläche die erste Spannfläche bil
det, wohingegen das zweite Spannelement eine Scheibe ist, de
ren den Ringraum begrenzende Kontur kegelmantelförmig ist und
die zweite Spannfläche bildet. Eine solche Ausführung ist
besonders dann geeignet, wenn die einfüllstutzenseitige
Dichtfläche nicht auf der Innenseite des Tanks, sondern an
der Außenseite angeordnet ist. Hierzu ist es zweckmäßig, daß
die Einfüllöffnung von einem am Kraftstofftank angeformten
Ring gebildet ist, an dessen im Tankinnenraum liegenden Ende
ein Absatz 92 gebildet ist. Dieser Ring sorgt für eine exakte
Führung und Zentrierung der Verschlußvorrichtung, wobei das
äußere stirnseitige Ende des Ringes zur Anlage des Dich
tungsringes dient. Vorzugsweise ist der Kraftstofftank mit
einem axialen Bund versehen, der die Einfüllöffnung ringför
mig umgibt, wobei die Innenkontur des Bundes in einem Bogen
zu einer Wölbung übergeht, an die sich der Ring anschließt.
Dieser axiale Bund dient einerseits als Einführhilfe und an
dererseits verhindert er ein radiales Ausweichen des Dich
tungsringes aus dem Ringraum heraus. Im gespannten Zustand
drückt sich die Wölbung in das Material des Gummiringes, so
daß dort ein erhöhter Anpreßdruck und eine höhere Dichtwir
kung erzeugt wird. Durch geeignete Maßnahmen an dem Absatz
des die Einfüllöffnung bildenden Ringes sowie einem zweiten
axialen Abschnitt an dem Teller kann eine bajonettartige Ver
riegelung zwischen dem Verschlußstück und dem Rand der Ein
füllöffnung erzeugt werden.
Damit der elastische Dichtungsring über den gesamten Umfang
der Spannelemente gleichmäßig kraftbeaufschlagt und aufgewei
tet wird, ist es zweckmäßig, die beiden Spannelemente exakt
axial zu führen, so daß ein seitliches Ausweichen und damit
das Entstehen ungleichmäßiger Spannkräfte vermieden wird.
Hierzu ist zweckmäßigerweise an dem Teller ein Zapfen ange
formt, an dem eine mit dem Ring einstückig ausgeführte Schei
be in axialer Richtung verschieblich geführt ist. Auf die
gleiche Weise wird die Scheibe des weiteren Ausführungsbei
spiels geführt. Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Scheibe
eine Öffnung aufweist, die dem Querschnitt des Zapfens ent
spricht. Dadurch ist eine koaxiale Führung des zweiten
Spannelementes auf dem Zapfen des ersten Spannelementes ge
geben. Damit sich die beiden Spannelemente gegenseitig nicht
verdrehen können, ist es außerdem von Vorteil, daß der Zapfen
und die Öffnung eine im wesentlichen kreisförmige Quer
schnittsform aufweisen, die mit einer Sehne gleicher Größe
versehen ist. Als zusätzliche Maßnahme kann an dem Zapfen
bzw. der Öffnung eine parallel zur Längsachse verlaufende
Nut/Feder-Anordnung vorgesehen sein.
Damit die Bewegung des Griffstückes zur Betätigung des Tank
verschlusses in eine relative Axialbewegung der Spannelemente
umgesetzt wird, ist zweckmäßigerweise ein Druckstück vorgese
hen, das an dem Zapfen um die Längsachse der Verschlußein
richtung drehbar gelagert ist. Ferner ist mindestens eine
Kurvenbahn vorgesehen, die in einem Kreisbogenabschnitt um
die Längsachse verläuft, so daß aus der Drehbewegung des
Griffstückes eine Axialbewegung der Spannelemente erzeugt
wird. Das Druckstück hat vorzugsweise die Form eines Ringseg
mentes, an dem ein zentrisches Ringelement angeformt ist,
dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Zapfens an
gepaßt ist. Durch diese Lagerung des Druckstückes auf dem
Zapfen des ersten Spannelementes ist das Druckstück um die
Längsachse der Verschlußeinrichtung drehbar. An diesem Ring
element ist auf der der Scheibe des zweiten Spannelementes
zugewandten Seite mindestens ein Nocken angeordnet, der mit
der Kurvenbahn auf der dem Ringelement zugewandten Seite der
Scheibe zusammenwirkt.
Zur gleichmäßigen Kraftverteilung über den gesamten Umfang
und zur Vermeidung von Klemmkräften infolge Achsauslenkung
der gegeneinander bewegten Teile ist es vorteilhaft, daß je
weils drei Nocken und Kurvenbahnen im Abstand von 120° vorge
sehen sind, wobei der Stellweg der Nocken an der jeweiligen
Kurvenbahn über einen Winkel von vorzugsweise ca. 80° ver
läuft. Die axiale Höhe des Ringsegmentes ist größer als die
axiale Höhe des Ringelementes, wobei die Oberseite des Ring
segmentes das obere Ende des Zapfens überragt. Gemeinsam mit
dem Griffstück und einem am äußeren Ende des Zapfens befe
stigten Halter bildet das Ringsegment die äußere Begrenzung
des Tankverschlusses, so daß das obere Ende des Zapfens voll
ständig abgedeckt ist und auf diese Weise das Eindringen von
Schmutz verhindert wird und die Funktionsfähigkeit der sich
gegeneinander bewegenden Teile des Tankverschlusses gewähr
leistet ist.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist das Griffstück um
eine orthogonal zur Längsachse des Einfüllstutzens verlau
fende Drehachse schwenkbar gelagert. Dies hat den Vorteil,
daß auch bei den kleinen Tankverschlüssen aufgrund des hoch
klappbaren Griffstückes ein ausreichendes Drehmoment zum Öff
nen oder Schließen des Tankverschlusses aufgebracht werden
kann. Ist der Tankdeckel verschlossen, so wird das Griffstück
um die orthogonal zur Längsachse des Einfüllstutzens verlau
fende Drehachse verschwenkt, so daß das Griffstück flach auf
dem Tankverschlußstück liegt und gemeinsam mit diesem eine
einheitliche, stetige Kontur bildet, die beispielsweise
leicht gewölbt oder eben sein kann. Dadurch ist keine Beein
trächtigung bei der Handhabung des tragbaren Arbeitsgerätes
durch Vorsprünge am Tankverschluß gegeben und auch ein unbe
absichtigtes Lösen des Tankverschlusses durch Stöße, die in
tangentialer Richtung auf den Tankdeckel einwirken, ist aus
geschlossen.
Das Griffstück ist zweckmäßigerweise als im wesentlichen
C-förmiger Bügel ausgebildet, der mit seinen Enden an dem
Druckstück schwenkbar gelagert ist. Diese Lagerung besteht
vorzugsweise darin, daß an dem Ringelement zwei radial aus
gerichtete Öffnungen vorgesehen sind, in die radial nach in
nen gerichtete zapfenförmige Vorsprünge an den Enden des
Griffstückes eingreifen. Wie bereits erwähnt, ist das Griff
stück derart ausgebildet, daß dieses in der Ruhelage eine im
wesentlichen einheitliche Kontur mit dem Tankverschlußstück
bildet. Während somit in der Ruhelage des Griffstückes dieses
möglichst flach an der Verschlußvorrichtung liegt, sollte es
zur Handhabung des Tankverschlusses im Sinne des Öffnens oder
Verschließens möglichst senkrecht aus der Ebene des Druck
stückes hervorstehen. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, daß
zwischen den beiden definierten Stellungen ein Schwenkwinkel
von ca. 90° vorgesehen ist.
In seiner Betätigungsstellung übergreift das Griffstück den
am oberen Ende des Zapfens befestigten Halter, wobei das
Griffstück mit dem Druckstück um die Längsachse der Ver
schlußeinrichtung drehbar ist. Der Halter umfaßt vorzugsweise
eine Deckelplatte, die die Anordnung nach außen abschließt
sowie einen daran angeformten und sich parallel zur
Deckelplatte erstreckenden U-förmigen Riegel mit parallelen
Schenkeln. Diese Schenkel des Riegels greifen in tangentiale
Aussparungen des Zapfens ein, so daß die axial und in Um
fangsrichtung auf dem Zapfen gelagerten Bauteile unverlierbar
an dem Zapfen gehalten sind. Damit die Deckelplatte mit dem
Druckstück eine ebene Außenfläche bildet, ist an der Ober
seite des Ringsegmentes eine Aussparung vorgesehen, in wel
cher der Rand der Deckelplatte liegt.
Zur Montage des Griffstückes an dem Druckstück sind zweck
mäßigerweise die Öffnungen in dem Ringelement zur Deckel
platte hin offen und werden nach erfolgter Montage des Griff
stückes an dem Druckstück durch die Deckelplatte abgedeckt.
Als Sicherung gegen ungewolltes Verdrehen des Griffstückes
mit dem Druckstück um die Längsachse der Verschlußvorrichtung
sind vorzugsweise in der Deckelplatte in ihren die Öffnungen
überdeckenden Bereichen annähernd radial verlaufende Ausspa
rungen vorgesehen, deren Breite etwa die Hälfte der Breite der
die Zapfen aufnehmenden Öffnungen in dem Ringelement beträgt.
Auf diese Weise bilden die Längskanten der in der
Deckelplatte vorgesehenen Aussparungen Anschläge für die
zapfenförmigen Vorsprünge des als C-förmigen Bügel ausgebil
deten Griffstückes. Nur wenn das Griffstück von der Bedie
nungsperson axial gegen die Verschlußvorrichtung gedrückt
wird, wird die als Anschlag dienende Kante an der Deckel
platte überwunden und ein Drehen des Griffstückes mit dem
Druckstück um die Längsachse der Verschlußvorrichtung wird
möglich.
Damit das Griffstück sicher in seiner Ruhelage gehalten wird
und nicht während des Betriebs des Arbeitsgerätes unbeabsich
tigt in die Betätigungsstellung gelangt, ist es zweckmäßig,
zwischen dem Druckstück und dem Griffstück Rastmittel anzu
ordnen, durch die das Griffstück in der Ruhelage gehalten
wird. Diese Rastmittel sind vorzugsweise als an federnden
Bügeln des Druckstückes abgeformte Rastvorsprünge und am Um
fangsrand der Enden des Griffstückes vorgesehene Aussparungen
ausgeführt.
Da der Tankverschluß insbesondere für ein tragbares Arbeits
gerät vorgesehen ist, sollte bei der Gestaltung auch auf eine
möglichst leichte, gewichtsreduzierte und materialoptimierte
Ausführung geachtet werden. Hierzu ist das Griffstück auf
seiner den Spannelementen zugewandten Seite mit Ausnehmungen
versehen, wohingegen die Oberseite des Griffstückes eine
ebene Kontur mit dem Druckstück bildet. Zur Verbesserung der
Handhabung bei dem Verschwenken des Griffstückes aus der
Ruhelage in die Betätigungsstellung ist es vorteilhaft, daß
das Griffstück eine randseitige Vertiefung mit einer Griff
kante aufweist.
Je nach Ausgestaltung der Kurvenbahnen an dem zweiten Spann
element sind am jeweiligen Ende der Kurvenbahn Anschläge für
die Zapfen ausgebildet, so daß der Drehwinkel des Druck
stückes gegenüber dem zweiten Spannelement definiert ist.
Radial außerhalb der Kurvenbahnen kann an der dem Griffstück
zugewandten Seite der Scheibe des zweiten Spannelementes ein
Vorsprung angeformt sein, der lediglich in eine vorbestimmte
Ausnehmung des Griffstückes einführbar ist und auf diese
Weise sicherstellt, daß das Griffstück nur dann in die Ruhe
lage verschwenkt werden kann, wenn der Nocken des Druck
stückes an einer bestimmten Stelle der Kurvenbahn liegt.
Gleichzeitig wird damit ein ungewolltes Öffnen in der Be
triebsstellung vermieden. Im aufgeweiteten Zustand des Dich
tungsringes liegt dieser an den Flächen der Spannelemente und
einer die Einfüllöffnung begrenzenden Fläche mit Pressung an.
Dabei ist die die Einfüllöffnung begrenzende Fläche vorzugs
weise kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß zusätzlich eine
Sicherung in axialer Richtung gegeben ist. Der Dichtungsring
ist vorzugsweise als O-Ring ausgeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen Tankverschluß in
einer Einfüllöffnung eines Kraftstofftanks,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tankverschluß in Fig. 1,
Fig. 3 ein erstes Spannelement als Einzelteil,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein zweites Spannelement,
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,
Fig. 8 eine Abwicklung einer Kurvenbahn,
Fig. 9 ein Druckstück als Einzelteil,
Fig. 10 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 9,
Fig. 11 eine rückwärtige Ansicht des Druckstückes der Fig. 9,
Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11,
Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in Fig. 11,
Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 11,
Fig. 15 eine Draufsicht auf ein Griffstück als Einzelteil,
Fig. 16 eine rückwärtige Ansicht des Griffstückes in Fig. 15,
Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 16,
Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig.
16,
Fig. 19 eine Draufsicht auf einen Halter als Einzelteil,
Fig. 20 eine rückwärtige Ansicht des Halters in Fig. 19,
Fig. 21 einen Schnitt entlang der Linie XXI-XXI in Fig. 19,
Fig. 22 einen Schnitt entlang der Linie XXII-XXII in Fig. 20,
Fig. 23 eine Draufsicht auf die Einfüllöffnung ohne Tankver
schluß,
Fig. 24 eine Ausführungsvariante der Fig. 1,
Fig. 25 eine Ausführungsvariante zu Fig. 24,
Fig. 26 eine Draufsicht auf eine Einfüllöffnung bei abgenom
menem Verschluß.
In der Fig. 1 ist ein axialer Schnitt durch einen Tankver
schluß gezeigt, wobei sich eine Verschlußeinrichtung 1 in
einer Einfüllöffnung 3 eines Kraftstofftanks 2 befindet. Der
Kraftstofftank 2 ist mit einem die Einfüllöffnung 3 umgeben
den ringförmigen Wulst 15 versehen, wobei auf der Innenseite
des Tanks an der Einfüllöffnung 3 eine kegelstumpfförmige
Fläche 16 angeformt ist. Die Verschlußvorrichtung 1 umfaßt im
wesentlichen ein erstes Spannelement 5, ein zweites Spann
element 6, ein Griffstück 4 und ein Druckstück 30. Die
Spannelemente 5 und 6 sind axial gegeneinander verschiebbar,
wobei das erste Spannelement 5 eine erste Spannfläche 7 und
das zweite Spannelement eine zweite Spannfläche 8 aufweist,
wobei diese Spannflächen 7 und 8 in einem Winkel zueinander
verlaufen und einen Ringraum 9 begrenzen. In diesem Ringraum
9 befindet sich ein elastischer Dichtungsring 10, der sowohl
an den Spannflächen 7 und 8 als auch an der Fläche 16 der
Einfüllöffnung 3 unter Pressung anliegt. Dieser Dichtungsring
10 ist gemäß Darstellung in Fig. 1 vorzugsweise als O-Ring
ausgeführt.
Das erste Spannelement 5 ist als Teller 11 ausgebildet, der
eine konische Mantelfläche aufweist, welche die erste Spann
fläche 7 bildet. Das zweite Spannelement 6 ist als Ring 12
ausgeführt, dessen den Ringraum 9 begrenzende Stirnseite die
zweite Spannfläche 8 bildet. Der Ring 12 und der Teller 11
besitzen gleiche Außendurchmesser, wobei der betreffende
Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Einfüllöffnung 3
entspricht und lediglich ein geringes Spiel gegenüber diesem
aufweist, das zum axialen Einführen beziehungsweise Heraus
nehmen der Verschlußvorrichtung 1 aus der Einfüllöffnung 3
des Kraftstofftanks 2 erforderlich ist.
An dem Teller 11 des ersten Spannelementes 5 ist ein Zapfen
20 angeformt, der sich koaxial zur Längsachse L der Ver
schlußvorrichtung 1 erstreckt. Der als zweites Spannelement 6
dienende Ring 12 ist einstückig mit einer Scheibe 22 ausge
führt, in der eine zentrische Öffnung 23 vorgesehen ist, wo
bei der Querschnitt dieser Öffnung dem Querschnitt des Zap
fens 20 entspricht, so daß das zweite Spannelement 6 axial
auf dem Zapfen 20 verschiebbar geführt ist. An dem der zwei
ten Spannfläche 8 abgewandten Ende weist der Ring 12 einen
radialen Flansch 13 auf, mit dem das zweite Spannelement 6 an
einem die Einfüllöffnung 3 umgebenden Rand 14 liegt. Der
Flansch 13 weist eine Vertiefung 17 auf, in die ein an dem
Rand 14 angeformter Vorsprung 18 greift.
Oberhalb des zweiten Spannelementes 6 befinden sich das
Griffstück 4 und das Druckstück 30. Das Griffstück 4 ist in
einer später noch näher erläuterten Weise an dem Druckstück
30 befestigt, welches wiederum mittels eines Ringelementes 29
auf dem Zapfen 20 gelagert ist. Zur Fixierung der gegenüber
dem ersten Spannelement 5 beweglich auf dessen Zapfen 20 ge
lagerten Bauteile ist ein Halter 31 vorgesehen, der einen
Riegel 28 aufweist, welcher in eine Aussparung 26 am Zapfen
20 greift. Der Halter 31 umfaßt außerdem eine Deckelplatte
27, die sich über dem oberen Ende des Zapfens 20 erstreckt
und in eine Vertiefung des Druckstückes 30 ragt, so daß die
ses nicht von dem Halter 20 rutschen kann. Auf der Unterseite
weist der Teller 11 eine Halterung 21 für ein Sicherungsele
ment 19 auf, so daß die aus der Einfüllöffnung 3 entfernte
Verschlußvorrichtung 1 nicht verloren geht.
In Fig. 1 ist die Verschlußvorrichtung in der gespannten
Stellung dargestellt, das heißt, das erste Spannelement 5 und
das zweite Spannelement 6 sind axial soweit gegeneinander
geschoben, daß der Ringraum 9 verkleinert ist und auf diese
Weise der Dichtungsring 10 durch elastische Aufweitung gegen
die kegelstumpfförmige Fläche 16 an der Einfüllöffnung 3 ge
preßt ist. Zum Öffnen des Kraftstofftanks wird das Griffstück
4 um eine orthogonal zur Längsachse L der Verschluß
vorrichtung 1 verlaufenden Drehachse geschwenkt und dann das
Griffstück 4 mit dem Druckstück 30 um die Längsachse L ge
dreht, wodurch sich das erste und zweite Spannelement 5, 6
voneinander entfernen. Dadurch wird auch der Abstand der
Spannflächen 7 und 8 größer, wodurch der Ringraum 9 ebenfalls
vergrößert wird. Der elastische Dichtungsring 10 zieht sich
daher radial nach innen zusammen, so daß sein Außen
durchmesser geringer ist als der Außendurchmesser des Tellers
11 beziehungsweise Ringes 12. Somit kann die Verschluß
vorrichtung 1 aus der Einfüllöffnung 3 des Kraftstofftanks 2
entnommen werden.
Der Kraftstofftank 2 ist üblicherweise aus einem Kunststoff
material hergestellt, er kann jedoch auch aus Metall beste
hen. Die Spannelemente 5, 6, das Griffstück 4, das Druckstück
30 und der Halter 31 sind vorzugsweise Kunststoff, bei
spielsweise Polyacetal (POM).
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Tankverschluß in
Fig. 1. Die Kreisform des Tankverschlusses bilden dabei das
Griffstück 4, das Druckstück 30 und der Halter 31. Die
Deckelplatte 27 des Halters 31 hat im wesentlichen eine
Kreisform, die in Richtung auf den Handgriff 4 mit einer
Sehne versehen ist. Das Griffstück 4 besitzt die Form eines
C-förmigen Bügels 32, dessen Innenkontur der Form der Deckel
platte 27 angepaßt ist. Der Bügel 32 ist mit seinen Enden 33
an dem Druckstück 30 gelagert, dessen Oberseite die Form
eines Ringsegmentes aufweist, so daß das Griffstück 4 und das
Druckstück 30 gemeinsam einen den Halter 31 umgebenden Ring
bilden. Der Handgriff 4 ist in der Mitte des Bügels 32 mit
einer randseitigen Ausnehmung 34 versehen, die an der Ober
seite des Griffstückes 4 teilweise von einer Griffkante 35
überdeckt ist. Diese Ausnehmung 34 und die Griffkante 35 er
leichtern die Betätigung des Handgriffs 4, um diesen aus der
Ruhelage in die Betätigungsstellung zu bringen.
In der Fig. 3 ist das erste Spannelement 5 als Einzelteil ge
zeigt. Der Teller 11 besitzt an seinem äußeren Rand die erste
Spannfläche 7, die unter einem Winkel α von ca. 45° zu einer
Unterseite 11′ des Tellers 11 verläuft. An dem mittleren Teil
des Tellers 11 ist der nach oben gerichtete Zapfen 20 ange
formt, der nahe seinem oberen Ende 20′ mit orthogonal zur
Längsachse des Zapfens verlaufenden tangentialen Aussparungen
26 versehen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 4 deutlich wird, sind zwei parallel
verlaufende tangentiale Ausnehmungen 26 vorgesehen, die an
einem Ende über einen Bogen 26′ verbunden sind. Der Zapfen 20
besitzt einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt,
wobei eine Sehne 25 diese Kreisform schneidet. An der Sehne
25 ist eine parallel zur Längsrichtung des Zapfens 20 verlau
fende Feder 70 angeordnet. Diese Ausbildung dient dazu, daß
das auf dem Zapfen 20 geführte zweite Spannelement sich ge
genüber dem ersten Spannelement 5 nicht verdreht. Zu diesem
Zweck ist die in der Scheibe angeordnete Öffnung ebenfalls
mit einer Sehne und mit einer parallel zur Längsrichtung des
Zapfens verlaufenden Nut versehen, wie dies nachstehend noch
näher ausgeführt ist. Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang
der Linie V-V in Fig. 4, aus der die tangentialen Ausnehmun
gen 26 deutlich ersichtlich sind.
Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf das zweite Spannelement
6, woraus die in der Scheibe 22 angeordnete Öffnung 23 er
sichtlich ist. Diese Öffnung 23 ist im wesentlichen kreisför
mig und besitzt ebenso wie der Zapfen des ersten Spannelemen
tes eine Sehne 24, so daß die Querschnitte von Zapfen und
Öffnung gleich sind. An der Sehne 24 ist eine Nut 71 vorgese
hen, in welche die an dem Zapfen angeformte Feder eingreift.
Auf diese Weise ergibt sich eine exakte Führung in axialer
Richtung der beiden Spannelemente und die Sehnen an der
Kreisform sowie die Nut/Feder-Anordnung sorgen für eine Ver
drehsicherung der beiden Spannelemente. Auf der Oberseite
erstrecken sich kreisbogenförmig um die Öffnung 23 drei Kur
venbahnen 36, 36′, 36′′, die jeweils um 120° versetzt zuein
ander angeordnet sind. Der Verlauf der Kurvenbahnen 36 und
deren Anordnung auf der Scheibe 22 ist insbesondere aus Fig.
7, die einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6
zeigt, ersichtlich. Diese Kurvenbahnen 36, 36′, 36′′ sind
identisch geformt und umfassen eine untere Mulde a sowie
einen sich daran anschließenden Steigungsabschnitt b, einen
oberen Totpunkt c und eine obere Mulde d.
Ein auf der Kurvenbahn abgestützter Nocken, der an dem in
Fig. 1 dargestellten Druckstück befestigt ist, bewirkt somit,
daß bei Drehung des Druckstückes gegenüber dem zweiten Spann
element 6 das Druckstück sich entweder von der Scheibe 22 des
zweiten Spannelementes 6 entfernt oder auf diese zubewegt.
Der Niveauunterschied zwischen der unteren Mulde a und der
oberen Mulde d kann beispielsweise 2 mm bis 2,5 mm betragen.
Der obere Totpunkt c bewirkt, daß der in der oberen Mulde d
liegende Nocken nicht unbeabsichtigt aus der Mulde herausrut
schen kann, sondern zunächst der Totpunkt c überwunden werden
muß. Die Kurvenbahn 36 wird von einem Anschlag 37 an der un
teren Mulde a und von einen Anschlag 38 an der oberen Mulde d
begrenzt. Aus Fig. 6 ist außerdem ersichtlich, daß die Ver
tiefung als bogenförmige Ausnehmung 17′ gestaltet werden
kann.
Die Abwicklung der Kurvenbahn 36 ist in Fig. 8 dargestellt.
Dabei ist ersichtlich, daß der Winkelversatz der Kurvenbahnen
120° beträgt. Beginnend von einem Anschlag 37 ist zunächst
die untere Mulde a ausgebildet, von welcher der nach oben
führende Steigungsabschnitt b ansteigt bis zu dem oberen Tot
punkt c. Dieser obere Totpunkt c ist als Kuppe geformt, an
die sich die obere Mulde d anschließt, die ihrerseits von
einem weiteren Anschlag 38 begrenzt ist. Der Bogenwinkel, den
der Zapfen zwischen den beiden Endlagen in der unteren Mulde
a und der oberen Mulde d durchläuft, beträgt im Ausführungs
beispiel der Fig. 8 ca. 82°. Radial außerhalb der Kurvenbahn
36′′ ist gemäß Fig. 6 und 7 an der dem Griffstück zugewandten
Seite der Scheibe 22 ein Vorsprung 39 in Form eines Zapfens
angeordnet, der die obere Mulde d und den diese begrenzenden
Anschlag 38 deutlich überragt.
In Fig. 9 ist das Druckstück 30 als Einzelteil gezeigt, und
zwar in der Darstellung von oben. Diese Ansicht macht deut
lich, daß das Druckstück 30 im wesentlichen aus einem Ring
segment 40 und dem daran angeformten Ringelement 29 besteht.
Das Ringsegment 40 erstreckt sich über einen Bogenwinkel von
< 180°, so daß an dem Ringelement 29 zwei diametral gegen
überliegende, radial ausgerichtete Öffnungen 48 vorgesehen
werden können. Aus der Darstellung in Fig. 10, die eine An
sicht in Richtung des Pfeiles 10 der Fig. 9 zeigt, wird deut
lich, daß die äußere Form des Ringsegmentes 40 die radialen
Öffnungen 48 nicht abdeckt, sondern diese in radialer Rich
tung freiliegen.
Das Ringsegment 40 besteht gemäß Darstellung in Fig. 10 aus
einer äußeren Wand 45 und einer Oberseite 44, so daß das
Ringsegment 40 an seiner Mantelfläche und Oberseite geschlos
sen ist. Wie insbesondere aus Fig. 11, die eine rückwärtige
Ansicht des Druckstückes 30 der Fig. 9 zeigt, deutlich wird,
ist die äußere Wand 45 über mehrere Stege 46 an dem Ringele
ment 29 abgestützt, so daß zwischen den Stegen 46 Hohlräume
47 gebildet werden, die von der äußeren Wand 45 und der
Oberseite 44 begrenzt sind. An den freien Enden des Ringseg
mentes 40 ist jeweils eine Raste 43 vorgesehen, die in später
noch näher erläuterter Weise mit dem Griffstück zusammen
wirkt.
An der Unterseite des Ringelementes 29 sind Nocken 42, 42′,
42′′ angeformt, die sich gemäß Darstellung in Fig. 10 und 13
in Richtung auf das zweite Spannelement erstrecken und gemäß
Darstellung in Fig. 11 um 120° versetzt zueinander angeordnet
sind. In Fig. 13 ist ersichtlich, daß an der Oberseite 44 des
Druckstückes 30 eine Aussparung 49 vorgesehen ist, die, wie
bereits zu Fig. 1 beschrieben, zur Aufnahme der Deckelplatte
des Halters dient.
Der in Fig. 12 gezeigte Schnitt entlang der Linie XII-XII in
Fig. 11 zeigt die Form der äußeren Wand 45 der Oberseite 44
und des Ringelementes 29 sowie den dazwischen gebildeten
Hohlraum 47. In dem Ringelement 29 ist die zentrale Öffnung
41 gebildet, die dazu dient, das Druckstück auf dem an dem
ersten Spannelement angeformten Zapfen zu lagern. Hierzu ist
an der Oberseite des Ringelementes 29 eine Aussparung 50
vorgesehen, die orthogonal zur Längsachse verläuft und aus
Montagegründen des Halters vorgesehen ist. Die Fig. 14 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 11. Daraus
wird ersichtlich, daß ausgehend von dem Steg 46 eine federnde
Zunge 51 angeformt ist, die sich zunächst parallel zu dem
Steg 46 erstreckt und dann bogenförmig nach außen verläuft.
An dem äußeren Ende der federnden Zunge 51 ist ein Rastvor
sprung 52 angeformt.
Die Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf das als C-förmiger Bü
gel 32 ausgebildete Griffstück 4. An den Enden 33 des Bügels
32 sind radial nach innen gerichtete zapfenförmige Vorsprünge
53 angeordnet, die zum Eingriff in die Aussparungen 49 des
Ringelementes 29 (vergl. Fig. 9 und 10) vorgesehen sind. Auf
grund der Steifigkeit des Bügels 32 werden die zapfenartigen
Vorsprünge 53 von oben in die radialen Aussparungen 48 des
Druckstückes 30 eingeführt.
Die Fig. 16 zeigt eine rückwärtige Ansicht des Griffstückes
4, das in der Mitte des Bügels 32 die randseitige Ausnehmung
33 und die Griffkante 35 besitzt. Das Griffstück 4 ist im
wesentlichen aus einer äußeren Wand 54, aus einer inneren
Wand 55 und einer diese beiden verbindenden Oberseite 56 ge
bildet. Zwischen der äußeren Wand 54 und der inneren Wand 55
ist das Griffstück 4 hohl ausgebildet, wobei eine entspre
chende Steifigkeit dadurch erreicht wird, daß zwischen äuße
rer Wand 54 und innerer Wand 55 verlaufende Stege 57 angeord
net sind. Zwischen den Stegen 57 werden Hohlräume 58 gebil
det, so daß das Griffstück 4 trotz hoher Steifigkeit ledig
lich mit einem geringen Gewicht behaftet ist. Der randseiti
gen Vertiefung 34 benachbart ist ein Hohlraum 58′ derart
ausgebildet, daß er zur Aufnahme des Vorsprunges 39 an der
Oberseite der Scheibe 22 (siehe Fig. 7) geeignet ist, während
die übrigen Hohlräume 58 so bemessen sind, daß der Vorsprung
39 in diese nicht eingreifen kann. Somit ist das Griffstück 4
nur dann in die Ruhelage verschwenkbar, wenn das Druckstück
sich in einer Stellung befindet, in der die Ver
schlußvorrichtung ordnungsgemäß und vollständig die Einfüll
öffnung verschließt.
In Fig. 17 ist der Schnitt entlang der Linie XVII-XVII in
Fig. 16 gezeigt, woraus deutlich wird, daß die äußere Wand
54, die innere Wand 55 und die Oberseite 56 einen zur Unter
seite offenen Hohlkörper bilden. Die zapfenartigen Vorsprünge
53 sind einstückig mit dem Griffstück 4 ausgeführt.
Die Fig. 18 zeigt einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII
in Fig. 16. Dieser Schnitt verläuft durch die randseitige
Ausnehmung 34 und die Griffkante 35, das heißt durch den Be
reich, an dem der Bügel 32 seinen geringsten Querschnitt be
sitzt. Es ist außerdem zu sehen, daß das Ende 33 eine bogen
förmige Mantelfläche 59 aufweist, bei der an einem Ende der
Bogenform eine parallel zur Schwenkachse des Griffstückes 4
verlaufende Nut 60 vorgesehen ist. Bei an dem Druckstück 30
montierten Griffstück 4 liegt der Rastvorsprung 52 der fe
dernden Zunge 51 unter Vorspannung an der Mantelfläche 59 an,
so daß bei Erreichen der Ruhelage des Griffstückes 4 auf der
Verschlußvorrichtung gemäß Darstellung in Fig. 1 der Rast
vorsprung 52 in die Nut 60 einrastet und das Griffstück 4 in
dieser Stellung hält. Aus Fig. 18 ist außerdem ersichtlich,
daß an der Mantelfläche des zapfenförmigen Vorsprunges 53 des
Griffstückes 4 eine Kante 61 angeordnet ist, wobei diese
Kante 61 parallel zur Drehachse des Griffstückes verläuft.
Die Fig. 19 bis 22 zeigen verschiedene Ansichten und Schnitte
des Halters 31, der zur Befestigung und Sicherung des zweiten
Spannelementes 6, des Druckstückes 30 und des Griffstückes 4
auf dem Zapfen 20 dient. An der dem aus den Öffnungen 48 und
Vorsprüngen 53 gebildeten Schwenklager zugewandten Seite
besitzt die Deckelplatte 27 des Halters 31 zwei annähernd
radial verlaufende Aussparungen 62, die bei auf dem Zapfen 20
montierten Halter 31 im Bereich der nach oben hin offenen
radialen Öffnungen 48 liegen. Die Seitenwände der
Aussparungen 62 bilden einen Anschlag für die Kante 61 des
Vorsprungs 53, so daß dadurch ein ungewolltes Drehen des
Griffstückes 4 um die Längsachse L der Verschlußvorrichtung
verhindert wird. Nur wenn ein entsprechender Druck auf das
Griffstück 4 in Richtung der Längsachse der Verschlußvorrich
tung ausgeübt wird, läßt sich das Griffstück 4 gemeinsam mit
dem Druckstück 30 auf dem Zapfen 20 verdrehen. Wie aus Fig.
20 deutlich wird, besitzt der Halter 31 auf der Unterseite
der Deckelplatte 27 einen U-förmig gestalteten Riegel 28,
dessen seitliche und parallel zueinander verlaufende Schenkel
28′ zum Eingriff in die tangentialen Aussparungen des Zapfens
vorgesehen sind. Wie aus Fig. 21 hervorgeht, erstrecken sich
die Schenkel 28′ des Riegels 28 parallel zu der Deckelplatte
27 in einem vorgegebenen Abstand.
Die Fig. 23 zeigt einen Ausschnitt des Kraftstofftanks 2 mit
der Einfüllöffnung 3 von oben gesehen. Der ringförmige Wulst
15 und die Fläche 16 befinden sich auf der Innenseite des
Kraftstofftanks und sind daher mit gestrichelten Linien dar
gestellt. An dem die Einfüllöffnung umgebenden Rand 14 ist
ein als Ringsegment 18′ geformter Vorsprung vorgesehen. Das
Ringsegment 18′ erstreckt sich über einen Winkel von 180° und
ist dazu bestimmt, in der bogenförmigen Ausnehmung 17′ des
Flansches 13 (siehe Fig. 6 und 7) aufgenommen zu werden. Auf
diese Weise wird nicht nur erreicht, daß sich die Verschluß
vorrichtung 1 nicht gegenüber dem Kraftstofftank 2 verdreht,
sondern es wird eine großflächige Abstützung und eine defi
nierte Montageposition geschaffen. Letzteres führt dazu, daß
die Verschlußvorrichtung 1 ausschließlich in einer bestimmten
Winkellage montiert werden kann, so daß das Griffstück 4 be
zogen auf das Arbeitsgerät eine für die sichere Handhabung
bevorzugte Stellung einnimmt.
Die Montage der Einzelteile, aus denen die Verschlußvorrich
tung 1 besteht, wird nachfolgend beschrieben. Auf den Zapfen
20 des ersten Spannelementes 5 wird, nachdem die Öffnung 23
in der Scheibe 22 derart ausgerichtet ist, daß das Nut/Feder-
Profil übereinstimmt, das zweite Spannelement 6 geschoben bis
die zweite Spannfläche 8 des Ringes 12 an der ersten
Spannfläche 7 des Tellers 11 liegt. Danach wird das Druck
stück 30 mit dem Ringelement 29 auf den Zapfen 20 geschoben,
wobei das Druckstück 30 bezogen auf das zweite Spannelement 6
eine Drehwinkellage einnimmt, in der die Nocken 42 in der
unteren Mulde a der Kurvenbahn 36 liegen. Nunmehr erfolgt die
Montage des Griffstückes 4 an dem Druckstück 20, indem der
Bügel 32 mit den an den Enden 33 befindlichen Zapfen 53 in
die radialen Öffnungen 48 an dem Ringelement 29 eingehängt
wird. Da das Druckstück 30 aufgrund der Lage der Nocken in
den Kurvenbahnen diejenige Stellung einnimmt, in der sich das
Griffstück 4 und das Druckstück 30 in der dem Teller 11
nächstliegenden Position befinden, sind die Aussparung 50 an
dem Ringelement 29 und die Aussparung 26 an dem Zapfen 20
deckungsgleich. Bei in die Betätigungsstellung hochgeklapptem
Griffstück 4 kann der Halter 31 mit seinem Riegel 28 in die
Ausnehmung 26 eingeschoben werden, wobei die parallelen
Schenkel 28′ in die tangentialen Abschnitte 26′ der Ausspa
rung 26 greifen. Wenn der Riegel 28 vollständig in der Aus
sparung 26 liegt, kann das Druckstück 30 wieder angehoben
werden, so daß das Ringelement 29 axial über den Riegel 28
des Halters 31 geschoben wird. Auf diese Weise ist der Halter
31 an dem Zapfen 20 fixiert. Da die Deckelplatte 27 in der
Aussparung 49 des Druckstückes 30 liegt, ist das Druckstück
30 auf dem Zapfen 20 gesichert. Nunmehr wird der Dichtungs
ring 10 über den Rand des Tellers 11 in den Ringraum 9 einge
bracht, so daß das zweite Spannelement 6 in die Endlage ver
schoben wird, in der der Ringraum 9 aufgrund des Abstandes
der Spannflächen 7 und 8 seine größtes Volumen aufweist. Da
mit ist die Verschlußvorrichtung 1 gebrauchsfertig.
In Fig. 24 ist ein axialer Schnitt durch eine weitere Ausfüh
rungsform eines Tankverschlusses gezeigt, bei der sich eine
Verschlußeinrichtung 100 in einer Einfüllöffnung 103 eines
Kraftstofftanks 102 befindet. Die Einfüllöffnung 103 wird von
einem an dem Kraftstofftank 102 angeformten Ring 93 gebildet,
an dessen in dem Tankinnenraum liegenden Ende ein Absatz 92
vorgesehen ist. An dem Absatz 92 schließen sich axiale
Vorsprünge 94 mit radialen Ausnehmungen 98 an. Der Kraft
stofftank 102 ist mit einem axialen Bund 90 versehen, der die
Einfüllöffnung 103 ringförmig umgibt, wobei die Innenkontur
des Bundes 90 in einem Bogen zu einer Wölbung 91 übergeht, an
die sich der Ring 93 anschließt. Die Verschlußvorrichtung 100
umfaßt im wesentlichen ein erstes Spannelement 105, ein zwei
tes Spannelement 106, ein Griffstück 104 und ein Druckstück
130. Die Spannelemente 105 und 106 sind axial gegeneinander
verschiebbar, wobei das erste Spannelement 105 eine erste
Spannfläche 107 und das zweite Spannelement 106 eine zweite
Spannfläche 108 aufweist. Diese Spannflächen 107 und 108 ver
laufen in einem Winkel zueinander und begrenzen einen Ring
raum 109. In diesem Ringraum 109 befindet sich ein elasti
scher Dichtungsring 110, der sowohl an den Spannflächen 107
und 108 als auch an der Wölbung 91 der Einfüllöffnung 103 un
ter Pressung anliegt. Dieser Dichtungsring 110 besteht aus
einem mineralölbeständigen Material und ist vorzugsweise als
O-Ring ausgeführt.
Das erste Spannelement 105 ist als Teller 111 ausgebildet,
der eine radiale Fläche aufweist, welche die erste Spannflä
che 107 bildet. Das zweite Spannelement 106 ist als Scheibe
122 ausgeführt, deren den Ringraum 109 begrenzende Kontur
kegelmantelförmig ist und die zweite Spannfläche 108 bildet.
An das radial äußere Ende der Spannfläche 108 schließt sich
ein radialer Flansch 113 an, der bis nahe an den Ring 90
reicht. Der Teller 111 umfaßt einen ersten axialen Abschnitt
95, dessen obere Stirnfläche die erste Spannfläche 107 bil
det. An den ersten axialen Abschnitt 95 schließt sich ein
zweiter axialer Abschnitt 96 an, der durch den Absatz 92 in
den Tankinnenraum ragt. Am vorderen Ende des Abschnitts 96
sind radiale Vorsprünge 97 angeformt, die in radiale Ausneh
mungen 98 greifen. Da der Absatz 92 ringsegmentartig ist,
bilden die axialen Vorsprünge 94 mit radialen Ausnehmungen 98
sowie die radialen Vorsprünge 97 an dem Abschnitt 96 einen
Bajonettverschluß.
Die Einfüllöffnung 103 weist lediglich ein geringes Spiel
gegenüber dem ersten axialen Abschnitt 95 auf, das zum axia
len Einführen bzw. Herausnehmen der Verschlußvorrichtung 100
aus der Einfüllöffnung 103 des Kraftstofftanks 102 erforder
lich ist. An dem Teller 111 des ersten Spannelementes 105 ist
ein Zapfen 120 angeformt, der sich koaxial zur Längsachse L
der Verschlußvorrichtung 100 erstreckt. Die als zweites
Spannelement 106 dienende Scheibe 122 besitzt eine zentrische
Öffnung 123, mittels welcher das zweite Spannelement 106
axial auf dem Zapfen 120 verschiebbar geführt ist. Oberhalb
des zweiten Spannelementes 106 befinden sich das Griffstück
104 und das Druckstück 130. Das Griffstück 104 ist an dem
Druckstück 130 befestigt, welches wiederum mittels eines
Ringelementes 129 auf dem Zapfen 120 gelagert ist. Zur
Fixierung der gegenüber dem ersten Spannelement 105 beweglich
auf dessen Zapfen 120 gelagerten Bauteile ist ein Halter 131
vorgesehen, der einen Riegel 128 aufweist, welcher in eine
Aussparung 126 am Zapfen 120 greift. Der Halter 131 umfaßt
außerdem eine Deckelplatte 127, die sich über dem oberen Ende
des Zapfens 120 erstreckt und in eine Vertiefung des Druck
stückes 130 ragt, so daß dieses nicht von dem Halter 120 rut
schen kann.
Die Verschlußvorrichtung 100 ist in der gespannten Stellung
dargestellt, das heißt, das erste Spannelement 105 und das
zweite Spannelement 106 sind axial soweit gegeneinander ge
schoben, daß der Ringraum 109 verkleinert ist und auf diese
Weise der Dichtungsring 110 durch elastische Aufweitung gegen
die Wölbung 91 in der Einfüllöffnung 108 gepreßt ist.
Weiterhin werden durch die Axialkraft die Vorsprünge 97 gegen
radiale Spannflächen der Vorsprünge 94 bzw. des Absatzes 92
gepreßt. Gegebenenfalls können an den Vorsprüngen 97 und dem
Absatz 92 formschlüssig ineinandergreifende Erhebungen bzw.
Aussparungen vorgesehen sein.
Zum Öffnen des Kraftstofftanks wird das Griffstück 104 um
eine orthogonal zur Längsachse L der Verschlußvorrichtung 100
verlaufenden Drehachse geschwenkt und dann das Griffstück 104
mit dem Druckstück 130 um die Längsachse L gedreht, wodurch
sich das erste und das zweite Spannelement 105, 106
voneinander entfernen. Dadurch wird der Abstand der Spannflä
chen 107 und 108 größer, wodurch der Ringraum 109 ebenfalls
vergrößert und die Pressung des elastischen Dichtungsringes
110 gegen die Wölbung 91 aufgehoben wird. Auf diese Weise
werden auch die radialen Vorsprünge 97 von den Spannflächen
abgehoben und die gegebenenfalls vorhandenen formschlüssigen
Verbindungen außer Eingriff gebracht, so daß durch Drehung
der Verschlußvorrichtung 100 um die Längsachse L die
bajonettartige Verbindung gelöst und somit die Verschlußvor
richtung 100 aus der Einfüllöffnung 103 des Kraftstofftanks
102 entnommen werden kann.
In Fig. 25 ist eine Ausführungsvariante zur Fig. 24 darge
stellt, die jedoch in wesentlichen Teilen mit der zuvor be
schriebenen Ausführung übereinstimmt. Für gleiche Elemente
wurden daher die Bezugszeichen aus Fig. 24 übernommen. Fig.
26 zeigt eine Draufsicht auf die Einfüllöffnung 103 bei abge
nommenem Verschluß. Am inneren Umfangsrand weist der axiale
Bund 90 eine radiale Verdickung 80 auf, die sich lediglich
über einen Bogenwinkel von ca. 25° erstreckt und in eine ent
sprechende radiale Ausnehmung 81 in der Scheibe 122 greift.
An dem Bund 90 ist in axialer Verlängerung ein Hülsenelement
85 angeformt, das sowohl das Druckstück 130 als auch das
Griffstück 104 radial umgibt. Lediglich der obere Rand von
Druckstück 130, Griffstück 104 und Halter 131 steht aus dem
Hülsenelement 85 hervor. Die Einfüllöffnung 103 weist am un
teren Ende des Ringes 93 drei Ringsegmente 86 auf, zwischen
denen Aussparungen 87 und 88 angeordnet sind. Die Aussparung
87 reicht über einen kleineren Bogenwinkel als die Aus
sparungen 88, und auch die Winkelabstände zwischen den Aus
sparungen 87 und 88 bzw. den beiden Aussparungen 88 sind un
gleich.
Claims (44)
1. Tankverschluß für eine Einfüllöffnung (3, 103) eines
Kraftstofftanks (2, 102), insbesondere an einem trag
baren Arbeitsgerät mit Verbrennungsmotor, mit einer
die Einlaßöffnung (3, 103) durchragenden Verschluß
vorrichtung (1, 100) und einem Griffstück (4, 104)
zur Betätigung der Verschlußvorrichtung (1, 100),
dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung
(1, 100) zwei axial gegeneinander bewegbare Spannele
mente (5, 6; 105, 106) umfaßt, zwischen denen ein von
in einem Winkel (α) zueinander verlaufenden Flächen
(7, 8; 107, 108) begrenzter Ringraum (9, 109)
gebildet ist, in dem ein radial elastisch aufweitba
rer Dichtungsring (10) angeordnet ist.
2. Tankverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Spannelement
(5) als Teller (11) mit einer kegelstumpfförmigen
Mantelfläche ausgebildet ist, die eine erste den
Ringraum (9) begrenzende Spannfläche (7) bildet.
3. Tankverschluß nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Spannelement
(6) einen koaxial zu dem Teller (11) angeordneten
Ring (12) umfaßt, dessen Stirnfläche eine zweite den
Ringraum (9) begrenzende Spannfläche (8) bildet.
4. Tankverschluß nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser des
Ringes (12) und des Tellers (11) bezogen auf den
Durchmesser der Einfüllöffnung (3) nahezu spielfrei
sind.
5. Tankverschluß nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) an seinem
den Ringraum (9) abgewandten Ende einen radialen
Flansch (13) aufweist, der an einem die Einfüllöff
nung (3) umgebenden Rand (14) des Tanks (2) anliegt.
6. Tankverschluß nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Flansch (13) min
destens eine Vertiefung (17) vorgesehen ist, in die
ein an dem Rand (14) des Tanks (2) angeformter Vor
sprung (18) eingreift.
7. Tankverschluß nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (18) als
ein über einen Winkel von ca. 180° reichendes Ring
segment (18′) und die Vertiefung (17) als bogenför
mige Ausnehmung (17′) mit demselben Winkel ausgeführt
sind.
8. Tankverschluß nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Spannelement
(105) als Teller (111) ausgebildet ist, der minde
stens einen axialen Abschnitt (95) umfaßt, dessen
obere Stirnfläche die erste Spannfläche (107) bildet.
9. Tankverschluß nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Spannelement
(106) eine Scheibe (122) ist, deren den Ringraum
(109) begrenzende Kontur kegelmantelförmig ist und
die zweite Spannfläche (108) bildet.
10. Tankverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (103)
von einem am Kraftstofftank (102) angeformten Ring
(93) gebildet ist, an dessen im Tankinnenraum liegen
den Ende ein Absatz (92) gebildet ist.
11. Tankverschluß nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstofftank (102)
mit einem axialen Bund (90) versehen ist, der die
Einfüllöffnung (103) ringförmig umgibt, wobei die In
nenkontur des Bundes (90) in einem Bogen zu einer
Wölbung (91) übergeht, an die sich der Ring (93) an
schließt.
12. Tankverschluß nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Bund (90) an
mindestens einer Stelle seines inneren Umfangs eine
radiale Verdickung (80) aufweist, die in eine radiale
Ausnehmung (81) oder Scheibe (122) greift.
13. Tankverschluß nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Teller (111) ein
zweiter axialer Abschnitt (96) vorgesehen ist, der
durch den Absatz (92) ragt, und daß Mittel zum form
schlüssigen Verbinden von axialem Abschnitt (96) und
Absatz (92) vorgesehen sind.
14. Tankverschluß nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (92) minde
stens zwei Ringsegmente mit dazwischen gebildeten
Aussparungen umfaßt und der zweite axiale Abschnitt
(96) radiale Vorsprünge (97) aufweist, die durch die
Aussparungen führbar sind und in Ausnehmungen (98)
auf der Rückseite des Absatzes (92) greifen.
15. Tankverschluß nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß drei Ringsegmente (86)
mit dazwischen angeordneten Aussparungen (87, 88) und
auch drei radiale Vorsprünge (83, 84) vorgesehen
sind, wobei mindestens eine der Aussparungen (87) und
einer der Vorsprünge (83) über einen anderen Bogen
winkel reichen als die übrigen Aussparungen (88) bzw.
Vorsprünge (84).
16. Tankverschluß nach einem der Ansprüche 3 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfläche (8) am
Ring (12) oder die Spannfläche (107) am Teller (111)
orthogonal zur Längsachse (L) der Verschlußeinrich
tung (1, 100) verläuft.
17. Tankverschluß nach einem der Ansprüche 3 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Teller (11, 111)
ein Zapfen (20, 120) angeformt ist, an dem eine mit
dem Ring (12) einstückig ausgeführte Scheibe (22)
oder die Scheibe (122) in axialer Richtung ver
schieblich geführt ist.
18. Tankverschluß nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (22, 122)
eine Öffnung (23) aufweist, die dem Querschnitt des
Zapfens (20, 120) entspricht.
19. Tankverschluß nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (20) und die
Öffnung (23) eine im wesentlichen kreisförmige Quer
schnittsform aufweisen, die mit einer Sehne (24, 25)
gleicher Größe versehen ist.
20. Tankverschluß nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zapfen (20) bzw.
der Öffnung (23) ein parallel zur Längsachse (L) ver
laufender Vorsprung (Feder 70) und eine sich in glei
cher Richtung erstreckende Vertiefung (Nut 71) vorge
sehen sind.
21. Tankverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckstück (30, 130)
vorgesehen ist, das die Bewegung des Griffstückes (4,
104) zur Betätigung des Tankverschlusses in eine
relative Axialbewegung der Spannelemente (5, 6; 105,
106) umsetzt.
22. Tankverschluß nach Anspruch 12 und 21,
dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Verlängerung
des Bundes (90) ein Hülsenelement (85) angeformt ist,
das sowohl das Druckstück (130) als auch das Griff
stück (104) radial umgibt.
23. Tankverschluß nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (30, 130)
an dem Zapfen (20, 120) um die Längsachse (L) der
Verschlußeinrichtung (1, 100) drehbar gelagert und
mindestens eine Kurvenbahn (36, 36′, 36′′) vorgesehen
ist, die in einem Kreisbogenabschnitt um die
Längsachse (L) verläuft.
24. Tankverschluß nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (30) ein
Ringsegment (40) mit einem zentrischen Ringelement
(29) umfaßt, dessen Innendurchmesser dem Außendurch
messer des Zapfens (20) angepaßt ist.
25. Tankverschluß nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringelement (29)
auf der der Scheibe (22) des zweiten Spannelementes
(6) zugewandten Seite mindestens ein Nocken (42, 42′,
42′′) angeordnet ist, der mit der Kurvenbahn (36,
36′, 36′′) auf der dem Ringelement (29) zugewandten
Seite der Scheibe (22) zusammenwirkt.
26. Tankverschluß nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei Nocken (42,
42′, 42′′) und Kurvenbahnen (36, 36′, 36′′) im Ab
stand von 120° vorgesehen sind, wobei der Stellweg
der Nocken (42, 42′, 42′′) an der jeweiligen Kurven
bahn (36, 36′, 36′′) über einen Winkel von vorzugs
weise ca. 80° verläuft.
27. Tankverschluß nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Höhe des Ring
segmentes (40) größer ist als die axiale Höhe des
Ringelementes (29) und die Oberseite (44) des Ring
segmentes (40) das obere Ende des Zapfens (20) über
ragt.
28. Tankverschluß nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß das Griffstück (4) als im
wesentlichen C-förmiger Bügel (32) ausgebildet ist,
der mit seinen Enden (33) an dem Druckstück (30)
schwenkbar gelagert ist.
29. Tankverschluß nach Anspruch 24 und 28,
dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringelement (29)
zwei radial ausgerichtete Öffnungen (48) vorgesehen
sind, in die radial nach innen gerichtete zapfenför
mige Vorsprünge (53) an den Enden (33) des Bügels
(32) eingreifen.
30. Tankverschluß nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel des
Griffstückes (4) zwischen einer Betätigungsstellung
und einer Ruhelage etwa 90° beträgt.
31. Tankverschluß nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß das Griffstück (4) in
seiner Betätigungsstellung einen am oberen Ende des
Zapfens (20) befestigten Halter (31) übergreift und
mit dem Druckstück (30) um die Längsachse (L) der
Verschlußeinrichtung (1) drehbar ist.
32. Tankverschluß nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (31) eine
Deckelplatte (27) und einen daran angeformten und
sich parallel zur Deckelplatte (27) erstreckenden,
U-förmigen Riegel (28) mit parallelen Schenkeln (28′)
umfaßt.
33. Tankverschluß nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (28′) des
Riegels (28) in tangentiale Aussparungen (26) des
Zapfens (20) eingreifen.
34. Tankverschluß nach Anspruch 27 und 32,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite (44) des
Ringsegmentes (40) eine Aussparung (49) vorgesehen
ist, in welcher der Rand der Deckelplatte (27) liegt.
35. Tankverschluß nach Anspruch 29 und 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (48) in dem
Ringelement (29) zur Deckelplatte (27) hin offen sind
und die Deckelplatte (27) in ihren die Öffnungen (48)
überdeckenden Bereichen mit annähernd radial
verlaufenden Aussparungen (62) versehen ist, deren
Breite etwa die Hälfte der Breite der Öffnungen (48)
beträgt.
36. Tankverschluß nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelfläche des
zapfenförmigen Vorsprungs (53) des Griffstückes (4)
eine parallel zur Drehachse verlaufende Kante (61)
vorgesehen ist, die in der Betätigungsstellung des
Griffstückes (4) mit einer Seitenwand der Aussparung
(62) in Anlage bringbar ist.
37. Tankverschluß nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckstück
(30) und dem Griffstück (4) Rastmittel (43, 60) an
geordnet sind, durch die das Griffstück (4) in der
Ruhelage gehalten wird.
38. Tankverschluß nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel als an fe
dernden Bügeln (51) angeformte Rastvorsprünge (52)
und am Umfangsrand (59) der Enden (33) des Bügels
(32) vorgesehene Aussparungen (60) ausgeführt sind.
39. Tankverschluß nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, daß das Griffstück (4) auf
seiner der Verschlußvorrichtung (1) zugewandten Seite
Ausnehmungen (Hohlraum 58) aufweist und die Oberseite
(56) des Griffstückes (4) eine stetige Kontur mit dem
Druckstück (30) bildet.
40. Tankverschluß nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, daß das Griffstück (4) eine
randseitige Vertiefung (34) mit einer Griffkante (35)
aufweist.
41. Tankverschluß nach Anspruch 39,
dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Griffstück (4)
zugewandten Seite der Scheibe (22) ein Vorsprung (39)
angeformt ist, der lediglich in eine vorbestimmte
Ausnehmung (58′) einführbar ist.
42. Tankverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet, daß im aufgeweiteten Zustand
der Dichtungsring (10) an den Spannflächen (7 und 8)
der Spannelemente (5 und 6) und einer die Einfüllöff
nung (3) begrenzenden Fläche (16) mit Pressung an
liegt.
43. Tankverschluß nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, daß die die Einfüllöffnung
(3) begrenzende Fläche (16) kegelstumpfförmig ausge
bildet ist.
44. Tankverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (10,
110) als O-Ring ausgeführt ist.
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