DE19745314A1 - Kraftstofftank mit Tankstutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit einem Tankbehälter und ei­ nem Tankstutzen.

Bei herkömmlichen Kraftstofftanks aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium, wird ein separater Tankstutzen in eine Öffnung des Tankbehäl­ ters eingeschweißt. Diese Herstellungsweise ist arbeitsaufwendig und hat den Nachteil, daß es beim Schweißen leicht zu einem Verzug des Materials kommt, so daß der Tankstutzen unrund wird und sich später der Tankdeckel nicht mehr einwandfrei schließen läßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstofftank zu schaffen, bei dem der Tankstutzen unabhängig vom Material des Tankbehälters einfach und sicher angebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tankstutzen ei­ ne Öffnung des Tankbehälters durchgreift und mit einem Bajonettverschluß oder federnden Rastgliedern an der Innenfläche des Tankbehälters verrie­ gelt ist und mit seinem außerhalb des Tankbehälters liegenden Teil unter Zwischenführung einer Dichtung gegen den Tankbehälter gespannt ist.

In dem Tankbehälter braucht bei der Herstellung lediglich eine Öffnung vor­ gesehen zu werden, die gegebenenfalls am Rand mit Ausnehmungen zur Bil­ dung des Bajonettverschlusses versehen ist. Der Tankstutzen kann dann ohne Schweißarbeiten einfach in diese Öffnung eingesetzt und verriegelt werden. Dabei greifen die Nocken des Bajonettverschlusses bzw. die federnden Rast­ glieder hinter die Innenfläche des Tankbehälters. Der außerhalb des Tankbe­ hälters liegende Teil des Tankstutzens kann deshalb mit der notwendigen Spannung gegen den Tankbehälter gezogen werden, so daß durch die zwi­ schengeführte Dichtung eine zuverlässige Abdichtung zwischen Tankbehälter und Tankstutzen erreicht wird.

Da beim Einbau des Tankstutzens keine thermischen Belastungen auftreten, kann dieser Arbeitsgang auch auf einer späteren Fertigungsstufe durchgeführt werden, beispielsweise erst beim Einbau des Kraftstofftanks in ein Fahrzeug. Außerdem ist es möglich, ein und denselben Tankstutzen mit den oben be­ schriebenen Befestigungseinrichtungen wahlweise an einem Tankbehälter aus Stahlblech, aus Aluminium oder gegebenenfalls auch aus Kunststoff zu be­ festigen.

Die Erfindung eignet sich sowohl für Kraftstofftanks mit Schraubdeckel als auch für solche, bei denen der Tankdeckel seinerseits durch einen Bajonett­ verschluß am Tankstutzen gehalten ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die mechanische Vorspannung, die für die notwendige Andruckkraft gegen die Dichtung sorgt, kann unmittelbar mit Hilfe der federnden Rastglieder oder auch mit Hilfe des Bajonettverschlusses erzeugt werden. Im letzteren Fall sind die radial abstehenden Nocken des Bajonettverschlusses und/oder die entsprechenden Gegenkonturen am Rand der Öffnung des Tankbehälters rampenförmig abgeschrägt, so daß der Tankstutzen fest gegen den Tankbe­ hälter gezogen wird, wenn der Bajonettverschluß durch Drehen des Tank­ stutzens verriegelt wird.

In einer anderen Ausführungsform weist der außerhalb des Tankbehälters lie­ gende Teil des Tankstutzens eine Hülse auf, die sich über Gewindesteigungs­ flächen an einem die Öffnung des Tankbehälters durchgreifenden Innenteil abstützt. Die Dichtung ist in diesem Fall zwischen der Hülse und der Außen­ fläche des Tankbehälters angeordnet, so daß sie beim Aufschrauben der Hül­ se komprimiert wird.

Vorzugsweise ist der Tankstutzen so befestigt, daß er von einem Kraftfahrer nicht ohne weiteres vom Tankbehälter entfernt werden kann und jedenfalls beim Öffnen des Tankdeckels nicht versehentlich mit gelöst wird. Wenn der Tankstutzen mit Hilfe eines Bajonettverschlusses verriegelt ist, können zu diesem Zweck die Nocken des Bajonettverschlusses als federnde Rastglieder ausgebildet sein, die in der Verriegelungsstellung verrastend hinter entspre­ chende Gegenkonturen am Tankbehälter greifen, so daß ein Zurückdrehen des Tankstutzens verhindert wird und sich somit der Bajonettverschluß nicht wieder lösen läßt.

In entsprechender Weise kann auch die Hülse mit federnden Rasten verse­ hen sein, die ein Lösen derselben verhindern, sobald die endgültige Montage­ stellung erreicht ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen in eine Öffnung eines Tankbehälters eingesetzten Tankstutzen;

Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine auf ein Innenteil des Tankstutzens aufschraubbare Hülse in der Draufsicht; und

Fig. 5 eine federnde Rastklaue der Hülse nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Tankstutzen 10 dargestellt, der in eine in der Wand eines Tankbehälters 12 ausgesparte Öffnung 14 eingesetzt ist.

Der Tankstutzen 10 weist einen zylindrischen Einsatz 16 aus Blech auf, der ein Gewinde 18 sowie am äußeren Ende einen Schließrand für einen nicht gezeigten Tankdeckel bildet und der mit seinem sowohl als Innen- wie auch als Außengewinde dienenden Gewinde 18 in einen gleichfalls zylindrischen Grundkörper 20 aus Kunststoff eingeschraubt ist. An seinem den Schließrand bildenden äußeren Ende ist der Einsatz 16 nach außen umgebördelt, so daß ein umlaufender Kragen 22 gebildet wird. Zwischen der Innenfläche dieses Kragens und der äußeren Stirnseite des Grundkörpers 20 liegt eine Dichtung 24, durch die die Fuge zwischen dem Einsatz 16 und dem Grundkörper 20 flüssigkeitsdicht versiegelt wird. Der Kragen 22 des Einsatzes ist an einigen Stellen seines äußeren Randes zu Laschen 26 verlängert, die nach dem Ein­ schrauben des Einsatzes in den Grundkörper 20 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebogen werden, so daß sie in entsprechende Ausnehmungen des Grundkörpers 20 eingreifen und eine Verdrehsicherung für den Einsatz 16 relativ zu dem Grundkörper 20 bilden. Auf diese Weise wird eine unlösbare Verbindung zwischen dem Einsatz 16 und dem Grundkörper 20 geschaffen.

Am inneren, das heißt, in der Darstellung nach Fig. 1 am unteren Rand des Grundkörpers 20, sind drei radial abstehende Nocken 28 angeformt, die den Rand der Öffnung 14 des Tankbehälters 12 hintergreifen. Gemäß Fig. 2 sind am Rand der Öffnung 14 drei Aussparungen 30 ausgebildet, durch die die Nocken 28 hindurchtreten können, wenn der Grundkörper 20 in die Öff­ nung 14 eingesetzt wird. Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, haben die Nocken 28 die Form federnder Klauen, die sich in Umfangsrichtung über einen Win­ kel von nahezu 60° erstrecken und am freien Ende einen mit einer Auflauf­ schräge versehenen Rastvorsprung 32 bilden. Wenn, nachdem die Nocken 28 durch die Ausnehmungen 30 hindurchgetreten sind, der Grundkörper 20 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 gedreht wird, greifen die Nocken 28 unter die zwi­ schen den Ausnehmungen 30 in der Wand des Tankbehälters 12 stehenge­ bliebenen Zungen 34, bis sie mit ihrem Rastvorsprung in der nächsten Aus­ nehmung 30 einrasten. Auf diese Weise wird der Grundkörper 20 nach Art eines Bajonettverschlusses in der Öffnung 14 verriegelt, und durch die Rast­ vorsprünge 32 wird ein Lösen dieser Verriegelung verhindert.

Der Grundkörper 20 weist gemäß Fig. 1 eine zylindrische Innenwand 36 auf, die die Öffnung 14 des Tankbehälters durchgreift und die Nocken 28 trägt. In dem außerhalb des Tankbehälters 12 liegenden Teil des Tankstut­ zens 10 ist diese Innenwand 36 in Abstand von einer zylindrischen Außen­ wand 38 umgeben, die am unteren Ende über einen radialen Steg mit der In­ nenwand verbunden ist. Die Außenwand 38 hat am äußeren Umfang ein Au­ ßengewinde, auf das eine Hülse 40 aus Kunststoff nach Art eines Überwurfes aufgeschraubt ist. Die Hülse 40 ist am äußeren Umfang mit Zähnen 42 verse­ hen, die als Handhabe zum Aufschrauben dienen, und trägt am unteren Ende eine Dichtung 44. Die Dichtung 44 ist so angeordnet, daß sie sowohl an der Außenfläche des Tankbehälters als auch an dem Grundkörper 20 anliegt, so daß sie nicht nur die Fuge zwischen dem Tankbehälter 12 und der Hülse 40, sondern auch die Fuge zwischen der Hülse 40 und dem Grundkörper 20 ab­ dichtet. Wenn die Hülse 40 fest auf den Grundkörper 20 aufgeschraubt wird, während der Grundkörper durch die Nocken 28 an der Wand des Tankbehäl­ ters 12 gehalten wird, so wird die Dichtung 44 komprimiert, so daß eine zu­ verlässige Abdichtung erreicht wird.

Die Hülse 40 hat eine obere Stirnwand 46, die den Kragen 22 des Einsatzes 16 in geringem Abstand umgibt und so ein Zurückbiegen der Laschen 26 ver­ hindert. Wie deutlicher in Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, sind in der Stirn­ wand 46 der Hülse 40 drei federnde Zungen 48 ausgebildet, die sich in der Draufsicht gemäß Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn in Umfangsrichtung er­ strecken und an der Unterseite am freien Ende jeweils einen Rastnocken 50 tragen. Der Grundkörper 20 weist in dem Zwischenraum zwischen der In­ nenwand 36 und der Außenwand 38 radiale Zwischenwände 52 auf, die bis zum oberen Ende der Außenwand 38 reichen.

Wenn die Hülse 40 auf die Außenwand 38 des Grundkörpers aufgeschraubt wird und ihre untere Endlage erreicht, in der die Dichtung 44 komprimiert ist, so gleiten die Rastnocken 50 mit ihren Auflaufschrägen über die oberen Kanten der Zwischenwände 52 und fallen dann jeweils mit ihrem stumpfen freien Ende hinter der Zwischenwand 52 ein. Die Hülse 40 läßt sich dann nicht mehr im Gegenuhrzeigersinn drehen und kann folglich nicht mehr vom Grundkörper 20 abgeschraubt werden. Der Tankstutzen 10 ist somit unlösbar und flüssigkeitsdicht in der Öffnung 14 des Tankbehälters 12 befestigt.

Ein absichtliches Lösen des Tankstutzens 10 wäre allenfalls dann möglich, wenn alle drei federnden Zungen 48 mit Hilfe von Werkzeugen angehoben würden, so daß sie über die Zwischenwände 52 des Grundkörpers hinwegge­ dreht werden können. Dies wird im gezeigten Beispiel dadurch verhindert, daß auf der oberen Stirnwand 46 der Hülse 40 unmittelbar außerhalb der fe­ dernden Zungen 48 ein Wulst 54 angeordnet ist, der es praktisch unmöglich macht, mit einem Werkzeug unter die Zungen 48 zu greifen. Wahlweise ist es auch möglich, anstelle des Wulstes 54 einen auf die Hülse 40 aufgeschweiß­ ten oder unmittelbar an diese angeformten Deckel vorzusehen, der den Zu­ gang zu den Zungen 48 verwehrt.

Eine Vereinfachung der Herstellung läßt sich dadurch erreichen, daß - abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel - beim Spritzgießen des Grundkörpers 20 der Einsatz 16 unmittelbar in diesen Grundkörper ein­ gespritzt wird, so daß Metall und Kunststoff eine feste Verbindung miteinan­ der eingehen. Die Dichtung 24 kann dann entfallen.

Claims (10)

1. Kraftstofftank mit einem Tankbehälter (12) und einem Tankstutzen (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Tankstutzen (10) eine Öffnung (14) des Tankbehälters (12) durchgreift und mit einem Bajonettverschluß (28, 30) oder federnden Rastgliedern an der Innenseite des Tankbehälters verriegelt ist und mit seinem außerhalb des Tankbehälters liegenden Teil unter Zwi­ schenführung einer Dichtung (44) gegen den Tankbehälter gespannt ist.

2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank­ stutzen (10) unlösbar am Tankbehälter (12) verriegelt ist.

3. Kraftstofftank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank­ stutzen (10) auf der Innenseite des Tankbehälters (12) mehrere radial und in Umfangsrichtung vorspringende Nocken (28) aufweist, die zusammen mit im Rand der Öffnung (14) ausgebildeten Aussparungen (30) und dazwischen ste­ hengebliebenen Zungen (34) den Bajonettverschluß bilden, und daß die Nocken (28) sich in Umfangsrichtung jeweils über die gesamte Länge der entsprechenden Zunge (34) erstrecken und am freien Ende einen Rastvor­ sprung (32) tragen, der in die nächste Aussparung (30) eingreift und sich verriegelnd hinter die Zunge (34) legt, wenn der Tankstutzen mit seinem au­ ßerhalb des Tankbehälters liegenden Teil gegen den Tankbehälter gespannt ist.

4. Kraftstofftank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (28) eigenelastisch sind und die Rastvorsprünge (32) jeweils am freien Ende eine Auflaufschräge haben, so daß sie beim Verriegeln des Bajo­ nettverschlusses elastisch ausweichen und dann in die nächste Aussparung (30) einfallen.

5. Kraftstofftank nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tankstutzen (10) einen die Öffnung (14) des Tankbe­ hälters durchgreifenden Grundkörper (20) und eine von außen auf den Hohl­ körper aufgesetzte Hülse (40) aufweist, die sich über Gewindesteigungsflä­ chen am Grundkörper abstützt und die Dichtung (44) gegen die Außenfläche des Tankbehälters (12) spannt.

6. Kraftstofftank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) in der Position, in der sie gegen die Dichtung (44) gespannt ist, unlösbar am Grundkörper (20) verrastbar ist.

7. Kraftstofftank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40) in Umfangsrichtung verlaufende federnde Zungen (48) aufweist, die an dem Grundkörper (20) einrasten und ein Abschrauben der Hülse verhindern, wenn die Hülse so weit auf den Grundkörper aufgeschraubt ist, daß sie unter Spannung an der Dichtung (44) anliegt.

8. Kraftstofftank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu­ gang zu den federnden Zungen (48) durch ein Sicherungselement (54) ver­ sperrt ist.

9. Kraftstofftank nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtung (44) auch am Grundkörper (20) anliegt und die Fuge zwischen dem Grundkörper (20) und der Hülse (40) abdichtet.

10. Kraftstofftank nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tankstutzen (10) einen ringförmigen Grundkörper (20) aus Kunststoff und einen rohrförmigen, flüssigkeitsdicht in den Grund­ körper eingesetzten Einsatz (16) aus Blech aufweist.