DE202005004189U1

DE202005004189U1 - Tankstutzen

Info

Publication number: DE202005004189U1
Application number: DE200520004189
Authority: DE
Original assignee: Dura Automotive Systems Koehler GmbH
Current assignee: Dura Automotive Systems Koehler GmbH
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2015-03-15

Abstract

Tankstutzen zur Befestigung in einer Öffnung in einer Wand (12) eines Tanks, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch einen zylindrischen Kragen (14) begrenzt ist, daß eine Hülse (16) so in den Kragen (14) eingesetzt ist, daß sie sich an dessen äußerem Ende abstützt und mit der Innenfläche des Kragens einen Ringspalt zur Aufnahme einer Dichtung (28; 48, 50) bildet, und daß eine von der Tankinnenseite her auf die Hülse (16) aufgeschraubte Mutter (26) in einer Stellung, in der sie in den Ringspalt eingreift und die Dichtung (28; 48, 50) komprimiert, durch eine Verriegelungseinrichtung (34, 38) gegen Verdrehung in Abschraubrichtung relativ zu der Hülse gesichert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankstutzen zur Befestigung in einer Öffnung in einer Wand eines Tanks.
Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge werden üblicherweise aus Metall oder Kunststoff hergestellt und weisen einen Tankstutzen auf, an dem ein dichtschließender Tankverschluß angebracht ist, der zum Betanken geöffnet werden kann. Der Tankstutzen muß somit Strukturen aufweisen, die mit dem Tankverschluß zusammenwirken, etwa ein Schraubgewinde, einen Bajonettverschluß oder dergleichen, und hat deshalb einen relativ komplexen Aufbau. Der Tankstutzen wird deshalb getrennt vom eigentlichen Tank hergestellt und nachträglich flüssigkeitsdicht in eine Öffnung eingesetzt, die zu diesem Zweck in der Wand des Tanks ausgebildet ist. Es ist möglich, den Tankstutzen in die Öffnung einzuschweißen, doch ist dieser Prozeß relativ arbeitsaufwendig, und es besteht die Gefahr, daß Undichtigkeiten an den Schweißnähten auftreten oder daß die Schweißnähte bei einem Crash aufplatzen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Tankstutzen zu schaffen, der sich ohne zu schweißen sicher und flüssigkeitsdicht in der Öffnung des Tanks anbringen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung durch einen zylindrischen Kragen begrenzt ist, daß eine Hülse so in den Kragen eingesetzt ist, daß sie sich an dessen äußerem Ende abstützt und mit der Innenfläche des Kragens einen Ringspalt zur Aufnahme einer Dichtung bildet, und daß eine von der Tankinnenseite her auf die Hülse aufgeschraubte Mutter in einer Stellung, in der sie in den Ringspalt eingreift und die Dichtung komprimiert, durch eine Verriegelungseinrichtung gegen Verdrehung in Abschraubrichtung relativ zu der Hülse gesichert ist.
Die Hülse bildet denjenigen Teil des Tankstutzens, an dem der Tankverschluß angebracht werden kann. Dadurch, daß die Dichtung mit Hilfe der aufgeschraubten Mutter komprimiert werden kann, wird eine sichere Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn die Hülse und der beispielsweise durch eine Ausstülpung in der Tankwand gebildete Kragen aufgrund unvermeidlicher Fertigungstoleranzen maßlich nicht genau aufeinander abgestimmt sind. Die Verriegelungseinrichtung stellt sicher, daß die Hülse auch bei während der Fahrt auftretenden Erschütterungen im fest aufgeschraubten Zustand bleibt und somit dauerhaft eine gute Abdichtung durch die komprimierte Dichtung gewährleistet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verriegelungseinrichtung durch ein zwischen der Mutter und der Hülse wirkendes Klingengesperre gebildet. Beispielsweise kann an dem im Inneren des Tanks gelegenen Ende der Hülse eine Zahnreihe ausgebildet sein, in die eine an der Mutter ausgebildete federnde Zunge eingreift.
Die Dichtung wird vorzugsweise durch einen Ring aus einem gummielastischen Material wie beispielsweise HNBR gebildet, das, etwa bei Dieselfahrzeugen, gegenüber Raps-Methyl-Ester (Biodiesel) beständig ist. Wahlweise kann auch eine Anordnung aus zwei Dichtringen verwendet werden, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen und ihre optimale Dichtwirkung in unterschiedlichen Temperaturbereichen entfalten.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Tankstutzen; und
2 zwei Halbschnitte durch Tankstutzen gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen in einem Zustand während der Montage.
Der in 1 gezeigte Tankstutzen 10 ist in eine Öffnung eingesetzt, die in einer Wand 12 eines Kraftfahrzeugtanks ausgebildet ist und durch einen zylindrischen Kragen 14 begrenzt wird. Der Kragen 14 wird durch eine auswärts gerichtete Ausstülpung der Wand 12 gebildet.
Der Tankstutzen 10 weist eine zylindrische Hülse 16 auf, die beispielsweise aus einem kraftstoffbeständigen Kunststoff hergestellt ist und deren Wandquerschnitt am in bezug auf den Tank äußeren Ende gegabelt ist, so daß am äußeren Umfang ein Gewinde 18 für einen Tankverschluß und weiter innen eine Führungshülse 20 für eine Zapfpistole gebildet wird. Die Führungshülse 20 ist mit einem Verschleißschutz 22 ausgekleidet.
An einem in das Innere des Tanks hineinragenden Ende der Hülse 16 ist ein Außengewinde 24 ausgebildet, auf das von der Tankinnenseite her eine Mutter 26 aufgeschraubt ist. Ein mittlerer Abschnitt der Hülse 16 bildet mit dem Kragen 14 einen Ringspalt, der eine Dichtung 28 aufnimmt. Der Ringspalt ist am äußeren (oberen) Ende durch einen Flansch 30 verschlossen, mit dem sich die Hülse 16 auf dem äußeren Ende des Kragens 14 abstützt. Die Mutter 26 weist an ihrem in bezug auf die Tanköffnung äußeren Ende einen zylindrischen Ansatz 32 auf, der in dem in 1 gezeigten Zustand in den Ringspalt eingreift und die Dichtung 28 gegen den Flansch 30 drückt, so daß die Dichtung komprimiert und der Ringspalt zuverlässig abgedichtet wird.
Am tankinneren Ende der Hülse 16 ist auf deren Rand eine Zahnreihe 34 mit relativ feiner Zahnteilung ausgebildet. Die Mutter 26 weist am inneren Ende einen radial nach innen vorspringenden Absatz 36 auf, der die Zahnreihe 34 untergreift. In diesem Absatz 36 ist mindestens eine federnde, elastisch nach oben vorgespannte Rastklinke 38 ausgebildet, die in die Zahnreihe 34 eingreift. Die Rastklinke 38 erstreckt sich mit einem federnden Arm etwa in Umfangsrichtung des Absatzes 36 und ist so angeordnet, daß die Rastklinke nach Art einer Ratschenkupplung an der Zahnreihe 34 entlanggleitet, wenn die Mutter 26 auf die Hülse 16 aufgeschraubt wird. Wenn die Mutter 26 fest angezogen ist und die Dichtung 28 ausreichend komprimiert wird, wirken die Rastklinke 38 und die Zahnreihe 34 als ein Klinkengesperre, das eine Drehung der Mutter 26 in Abschraubrichtung verhindert. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Ringspalt zwischen dem Kragen 14 und der Hülse 16 dauerhaft und sicher abgedichtet wird.
Im gezeigten Beispiel weist die Mutter 26 an mindestens einer Stelle ihres Umfangs einen elastischen Finger 40 auf, der in ein Loch 42 in der Wand der Hülse 16 einrastet, wenn die endgültige Aufschraubstellung erreicht ist. Auf diese Weise kann der Monteur spüren, wann die Mutter 26 ausreichend ange zogen ist. Wahlweise könnte die Verriegelung der Mutter auch allein durch den Finger 40 und das Loch 42 erreicht werden, wenn der Finger so gestaltet ist, daß er nicht von selbst wieder aus dem Loch 42 austreten kann. Die hier gezeigte Ausführungsform, bei der die Verriegelung mit Hilfe der Rastklinke 38 erfolgt, hat jedoch den Vorteil, daß sich der Tankstutzen im Bedarfsfall leicht wieder demontieren läßt, indem die Rastklinke 38 mit einem Werkzeug niedergedrückt und dann die Mutter 26 mit Hilfe eines durch die Hülse 16 eingeführten Schraubwerkzeugs gelöst wird.
Das Loch 42 sowie ggf. mehre solcher Löcher dienen außerdem als Lüftungsöffnungen für das Innere des Tankstutzens, um einen Syphon-Effekt im Tankstutzen zu begrenzen.
Im gezeigten Beispiel weist der Kragen 14 mehrere, beispielsweise drei in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnete, nach oben aufragende Vorsprünge 44 auf, die in entsprechende Kerben 46 des Flansches 30 eingreifen. Hierdurch wird eine Verdrehsicherung gebildet, die beim Aufschrauben der Mutter 26 ein Mitdrehen der Hülse 16 verhindert.
Der Kraftstofftank, von dessen Wand 12 in 1 lediglich ein kleiner Ausschnitt gezeigt ist, wird üblicherweise durch mehrere miteinander verschweißte Segmente oder Halbschalen gebildet. Die Montage des Tankstutzens 10 erfolgt, bevor diese Segmente oder Halbschalen miteinander verschweißt werden, so daß man Zugang zur Innenseite des Tanks hat, um die Mutter 26 aufzuschrauben.
2 zeigt einen Zustand, in dem die Mutter 26 noch nicht vollständig aufgeschraubt ist, so daß die Dichtung 28 (in der linken Hälfte der 2) noch nicht komprimiert wird. Die Rastklinke 38 steht noch nicht mit der Zahnreihe 34 in Eingriff. Sie gleitet erst in der Endphase der Aufschraubbewegung auf die Zahnreihe 34 auf.
Die Dichtung 28 wird beispielsweise durch einen im Querschnitt etwa rechteckigen, leicht nach außen gewölbten Ring aus HNBR gebildet, einem Material, das insbesondere mit dem in Biodiesel enthaltenen Raps-Methyl-Ester (RME) verträglich ist.
In der rechten Hälfte der 2 ist als abgewandeltes Ausführungsbeispiel eine Dichtung mit zwei Dichtringen 48, 50 gezeigt, die durch einen lose auf der Hülse 16 verschiebbaren Ring 52 getrennt sind. Beim Aufschrauben der Mutter 26 können somit beide Dichtringe 48, 50 komprimiert werden. Die Dichtringe 48, 50 bestehen vorzugsweise aus unterschiedlichen Materialien, die ihre optimale Dichtwirkung in unterschiedlichen Temperaturbereichen entfalten, so daß auch bei starken Temperaturschwankungen eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet wird. Beispielsweise kann einer der Dichtringe aus NBR bestehen, während der andere Dichtring ein Vitonring ist, der eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber RME hat.

Claims

Tankstutzen zur Befestigung in einer Öffnung in einer Wand (12) eines Tanks, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch einen zylindrischen Kragen (14) begrenzt ist, daß eine Hülse (16) so in den Kragen (14) eingesetzt ist, daß sie sich an dessen äußerem Ende abstützt und mit der Innenfläche des Kragens einen Ringspalt zur Aufnahme einer Dichtung (28; 48, 50) bildet, und daß eine von der Tankinnenseite her auf die Hülse (16) aufgeschraubte Mutter (26) in einer Stellung, in der sie in den Ringspalt eingreift und die Dichtung (28; 48, 50) komprimiert, durch eine Verriegelungseinrichtung (34, 38) gegen Verdrehung in Abschraubrichtung relativ zu der Hülse gesichert ist.
Tankstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (34, 38) durch ein Klinkengesperre gebildet wird.
Tankstutzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) an ihrem innerhalb des Tanks liegenden Ende eine in Umfangsrichtung verlaufende Zahnreihe (34) aufweist, in die mindestens eine an der Mutter (26) angeordnete elastische Rastklinke (38) eingreift.
Tankstutzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnreihe (34) in der Stirnfläche der Hülse (16) ausgebildet ist und die Rastklinke (38) an einem radial nach innen vorspringenden Absatz (36) der Mutter (26) angeordnet ist.
Tankstutzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (26) und die Hülse (16) einen elastischen Finger (40) und ein zugehöriges Loch (42) aufweisen, die so angeordnet sind, daß der Finger (40) in das Loch (42) einfällt, wenn die Mutter (26) sich in bezug auf die Hülse (16) in einer bestimmten Winkelstellung befindet, die der vollständigen Aufschraubstellung entspricht.
Tankstutzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung (44, 46), die die Hülse (16) gegen Verdrehung relativ zu dem Kragen (14) sichert.
Tankstutzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung durch einen Dichtring (28) gebildet wird, der eine im wesentlichen rechteckige, jedoch konvex nach außen gewölbte Querschnittsform hat.
Tankstutzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung durch einen Dichtring (28) aus HNBR gebildet wird.
Tankstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung durch zwei Dichtringe (48, 50) gebildet werden, die aus verschiedenen Materialien bestehen, die ihre optimale Dichtwirkung bei unterschiedlichen Temperaturen entfalten und von denen mindestens einer eine hohe Beständigkeit gegenüber RME aufweist.
Tankstutzen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtringe (48, 50) durch einen axial auf der Hülse (16) verschiebbaren Ring (52) getrennt sind.