DE2100573C3 - Dichtanordnung für einen Tankverschluß, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine — insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignete — Dichtanordivung für einen Tankverschluß, enthaltend einen Dichtring mit einem in den axialen Abstand zwischen Tankstutzen und Verschlußkörper in Richtung der Achse des Dichtringes eingespannten flachen Bereich, von dem eine sich an der Innenfläche des Tankstulzens anlegende umlaufende Dichtlippc ausgeht, die sich von dem flachen Bereich ausgehend im wesentlichen achsparallel zur Aufnahme durch einen radialen Spalt zwischen Tankstutzen und Verschlußkörper erstreckt und deren Durchmesser im entspannten Zustand größer als der lichte Durchmesser des Tankstutzens ist, während der innere Fußbereich der Dichtlippe als umlaufende Hohlkehle ausgebildet ist.

Eine solche Dichtanordnung ist für einen Hochdruckbehälter aus der US-Patentschrift 24 67 061 bekannt. Bei dieser bekannten Dichtanordnung ragen, ausgehend von dem flachen Bereich, zwei umlaufende Dichtlippen achsparallel in den radialen Spalt zwischen Stutzen und Verschlußkörper hinein, wobei zwischen ihnen ein Hohlraum gebildet ist. Bei Erhöhung des Drucks im Behälter wird auch die Anpreßkraft für die beiden Dichtlippen an der Innenfläche des Stutzens bzw. der Außenfläche des Verschlußkörpers vergrößert. Dennoch besteht gerade bei einem Tankverschluß die Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten, da an dem für die Dichtwirkung wichtigen freien Rand des Einfüllstutzcns durch die Tankeinfüllpistole leicht Beschädigungen, beispielsweise Verbiegungen, auftreten können, durch die eine örtliche Unsicherheit hinsichtlich der

Dichtwirkiing erzeugt wird.

Diese Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten bei einem Tankverschluß /.u beseitigen, ist Aufgabe der Erfindung. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besieht in einer Dichtanordnung der eingangs angegebenen Art mit dem Kennzeichen, daß die Hohlkehle in solcher axialer Höhe liegt, daß die auf sie vom Tankinhalt ausgeübte Druckkraft den flachen Bereich des Dichtringes radial nach außen in einen Bereich kleiner

■ο werdenden axialen Abstandes zwischen Tankstulzen und Verschlußkörper drückt.

Dadurch, daß nicht wie bei der Konstruktion nach der genannten US-Patentschrift der flache Bereich des Dichtrings in einem in radialer Richte ig unveränderlichcn Abstand zwischen Verschlußkörper und Tankstutzen, sondern in einem sich in radialer Richtung verkleinernden Abstand zwischen diesen Teilen verläuft, ergibt sich gleichsam eine Reihenschaltung von zumindest zwei beim Ansteigen des Drucks im Tank zunchmcnd wirksamer werdenden Dichtsicllen, nämlich einmal durch die umlaufende Dichtlippc die mit zunehmendem Druck im Tank, der auf die umlaufende Hohlkehle einwirkt, mit zunehmender Kraft gegen den Einfüllstutzen gedruckt wird, und zum anderen dadurch, daß der flache Bereich ebenfalls durch die auf die Hohlkehle einwirkende Kraft mit zunehmendem Druck in einen Bereich kleineren axialen Abstandes zwischen Tankstutzen und Verschlußkörper gedruckt wird.
Dichtanordnungen mit einem axialen Abstand zwisehen Tankstutzen und Verschlußkörper, der sich in radialer Richtung verringert, sind an sich bekannt, s. beispielsweise die DDR-Patentschrift 41 577. Dort ist das freie Ende des Einfüllstulzcns im Querschnitt hakenartig zurückgebogen, wodurch eine Schräge und damit der beschriebene Verlauf des axialen Abstandes entsteht. Zwar ragt auch bei dieser bekannten Konstruktion eine Dichtung in diesen Abstand hinein, aber ihr fehlt das für die Verstärkung der Dichtwirkung in diesem Bereich mit zunehmendem Innendruck wesentliehe Merkmal der erfindungsgemäß angeordneten Hohlkehle. Weiterhin fehlt dieser bekannten Konstruktion eine sich gegen die Innenfläche des Stutzens legenden Dichtlippc die gleiichsam in Reihe mit der Dichlstclle in dem beschriebenen axialen Abstand liegt.

Für Druckkochtöpfe ist aus der britischen Patentschrift 8 57 617 eine Dichtanordnung bekannt, bei der bereits im entspannten Zustand ein Dichtring auf einer im wesentlichen achsparallclcn Begrenzungswand des Dcckelteils aufliegt. Bei Überschreitung eines gewissen Druckwertes kann diener Dichtring in Richtung nach unten durch Ausnehmungen in flanschartigen Verbindungsbereichen von Deckelteil und Topf ausweichen. Eine derartige Dichtanordnung ist für einen Tankverschluß nicht brauchbar.

Bei der Erfindung ragt also der Dichtring mit seinem flachen Bereich in einen in radialer Richtung abnehmenden axialen Abstand zwischen Tankstutzen und Verschlußkörper hinein, während sich die Dichtlippe achsparallel, d. h. im wesentlichen senkrecht zur Ebene des eingespannten flachen Bereichs, erstreckt, so daß sie im eingebauten Zustand in der. durch einen radialen Abstand gebildeten Ringraum zwischen Verschlußkörper und Tankstutzen hineinragt. Eine nachteilige Einwirkung der auf den Dichtring in Achsrichtung ausgeübten Einspannkräfte auf die Dichlwirkung der Dichtlippe ist dadurch ausgeschlossen; vielmehr kann die abdichtende Wirkung der Dichtlippe dadurch noch vergrößert werden, daß der Dichtring mit der Dichtlippe

durch diese l'inspannkraftc praktisch uhcr das in der Regel abgerundete F.nde des Tankslutzens gezogen wird. .

Zweckmäßigerweise steht die Lippen>pii/e über den übrigen äußeren Umfang der Dichtlippe infolge eines Hintersdinitts über. Wie sich nämlich in der Praxis gezeigt hat, ist die Dichlwirkung einer linicnförmigen Auflage besser als diejenige einer Dichtfläche.

Wenn es auch möglich ist, dati die Dichtlippe mit ihrem hohlkehlenförmigen Fußbcrcich unmittelbar in den flachen Bereich des Dichtringes übergeht, zeichnet sich die bevorzugte Ausführtingsform der Erfindung doch dadurch aus. daß die Hohlkehle in eine zur Anlage yn dem Verschlußkörper kommende, schräg nach innen weisende weitere Dichilippc übergeht. Bei dieser Ausführungsform c^!er Erfindung dient also die Hohlkehle zugleich als Fußbereich für die beiden Dichtlippen, von denen sich im eingebauten Zustand die eine dichtend gegen die Innenfläche des Tankslutzens und die andere dichtend gegen die Außenfläche des Verschlußkörpers legt. Zwei parallele, zwischen sich eine Hohlkehle einschließende Dichilippcn besitzt auch die Dichtung nach der US-Patentschrift 24 67 061. Steigt der Druck im Tank an. wie dies häuiig bei Kraftfahrzeugtanks infolge von Temperaiurschwankungen der Fall ist, so bedeutet dies eine Erhöhung des auf die Hohlkehlenfläche wirkenden Druckes, wodurch beide Dichtlippen im Sinne . einer verstärkten Auflagekraft gegen die genannten Teile noch weiter auseinandergespreizt v/erden. Da ferner die weitere Dichtlippe bei der Erfindung schräg nach innen weist, liegt die Hohlkehle so, daß ein höherer Innendruck auch eine Kraftkomponenie in der Ebene des Dichtringes erzeugt, so daß duch die Erhöhung des Innendruckes der Dichlring weiter in den engsten Querschnittsbercich des axialen Abstandes zwischen Stutzenende einerseits und Vmchlußkörper andererseits hineingepreßt wird. Auch hierdruch wird also eine Vergrößerung der Dichtkraft in Abhängigkeit von einer Zunahme des Innendrucks im Tank gewährleistet.

Zwei Ausführungsbcispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren, die Querschnitte durch mit der erfindungsgemäßen Dichtung ausgerüstete Tankverschlüsse zeigen, erläutert. Wenn hierbei Tankverschlüsse für Kraftfahrzcugtanks zugrundegelcgt sind, soll damit lediglich zum Ausdruck gebracht werden, daß die Kraftfahrzeugtechnik zwar das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung ist, nicht aber eine Beschränkung auf dieses Gebiet ausgesprochen werden.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist mit 1 der Verschlußkörper und mit 2 der Tankstutzen bezeichnet: in dem Zwischenraum zwischen diesen beiden Teilen befindet sich der elastische Dichtring 3. Er weist einen flachen Bereich 4 auf, der sich im wesentlichen senkrecht zur Achse 5 des Dichtringes und der gesamten Anordnung erstreckt und von dem im wesentlichen parallel zur Achse 5 die umlaufende Dichtlippe 6 ausgeht. Der Dichtring 3 hat eine solche Querscnnittsform, daß er durch die in Richtung der Achse 5 wirkenden Einspannkräfte praktisch über das Ende des Tankstutzens 2 gezogen wird. Die Dichtlippe 6 ragt in den radialen Zwischenraum 7 zwischen Vcrschlußkorpcr 1 und Tankstutzen 2 hinein, wobei sie aber diesen Zwischenraum in radialer Richtung nichi voll ausfüllt. Wesentlich für die Erfindung ist der hohlkehlenförmigc Übergang 8 von der Dichtlippe € zu dem flachen Teil 4 des Dichtringes 3. der sicherstellt, daß bei einer Erhöhung des Drucks im Tankinneren einerseits die Dichtlippc 6 stärker gegen die Innenfläche des Tank.stutzens 2 gepreßt und andererseits der Dichtring 3 mit seinem

ίο flachen Bereich 4 in radialer Richtung weiter nach außen gedruckt wird, d. h. in Bereiche kleineren Abstandcs zwischen Verschlußkörper I und Ende des TanksHitzcns 2.

Während der Dichtring in dem Ausführungsbeispiel nach Γ i g. 1 nur mit einer, sich im wesentlichen uchsparallcl erstreckenden Dichtlippc versehen ist. weist der Dichtring 10 in der Ausbildung gemäß F i g. 2 die beiden Dichtlippen 11 und 12 auf. Es sei bemerkt, daß F i g. 2 den Dichtring 10 im entspannten Zustand, d. h.

vor dem Einbau, wiedergibt, und daß durch die unterbrochene Linie 13 die Innenfläche des Tankslutzens sowie durch die strichpunktierte Linie 14 die hier interessierenden Oberflächen des in F i g. 1 mit 1 bezeichneten Verschlußkörpers angedeutet sind.

Die Dichllippe 11 geht wiederum von dem flachen Teil 15 des Dichtringes 10 aus. Man erkennt, daß die Krümmungen der Innenwand 13 des Tankstut/^ns und 16 des mit ihm später zusammenwirkenden Verlaufs der Dichtlippe 11 etwas unterschiedlich sind, so daß durch die radialen Einspannkräfte nach dem Zusammenbau des Tankverschlusses der Dichtring 10 praktisch über die Innenwand 13 des Tankstutzens gezogen wird.

Bei 17 ist die Dichtlippe Il mit einem umlaufenden Hinterschnitt verschen, damit eine ebenfalls umlaufende, überstehende Dichtlippen5pilzc 18 erzeugt wird, die eine sicherere Abdichtung als eine Dichtfläche ergibt. Der Durchmesser der umlaufenden Dichtlippen.spitze 18 ist unter Berücksichtigung der größtmöglichen Toleranzen des Tankstutzens größer als der Durchmesser der Innenfläche des Tankstutzens gewählt, damit auf jeden Fall ein sicheres Anliegen gewährleistet ist.

Im Bereich ihrer inneren Umfangsfläche geht die Dichtlippe 11 in den hohlkehlenförmigen umlaufenden Fußbereich 19 über, der zugleich den Fußbereich für die weitere Dichtlippe 12 bildet. Wie aus der Figur ersichtlich, liegt die tiefste Zone der Hohlkehle 19 in axialer Richtung oberhalb der Ebene der Spitze 20 der weiteren Dichtlippe 12. Das hat zur Folge, daß bei einer Erhöhung des Innendrucks im Tank, die sich in einer Erhöhung der auf die Hohlkehle 19 wirkenden Druckkraft äußert, die beiden Dichtlippen 11 und 12 weiter auseinandergespreizt werden, wodurch die Dichtwirkung erhöht wird. Außerdem hat die auf die Hohlkehle 19 wirkende erhöhte Druckkraft auch eine Vergrößerung der radialen Kraftkomponente zur Folge, so daß wiederum der Dichtring 10 mit seinem flachen Bereich 15 in Richtung nach außen und damit in den Bereich geringeren axialen Absiandes zwischen den Flächen 13 und 14 gedrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dirhtanordnung für einen Tankverschluß, enthaltend einen Dichtring mit einem in den axialen Abstand zwischen Tankstui/cn und Verschlußkörper in Richtung der Achse des Dichiringcs eingespannten flachen Bereich, von dem eine sich an der Innenfläche des Tankstutzens anlegende umlaufende Dichtlippc ausgehl, die sich von dem flachen Bereich ausgehend im wesentlichen achsparallcl zur Aufnahme durch einen radialen Spalt zwischen Tankstutzen und Verschlußkörper erstreckt Und deren Durchmesser im entspannten Zustand größer als der lichte Durchmesser des Tankstutzens ist. während der innere Fußbereich der Dichtlippe als umlaufende Hohlkehle ausgebildet isi. dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkehle (8. 19) in solcher axialer Höhe liegt, daß die auf sie vom Tankinhalt ausgeübte Druckkraft den flachen Bereich (15) des Dichtringes (10) radial nach außen in einen Bereich kleiner werdenden axialen Abstandes zwischen Tankstutzen (2) und Verschlußkörper (I) druckt.

2. Dichtanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (6) mit ihrem hohlkchlenförmigen Fußbereich (8) in den flachen Bereich (4) des Dichtringes (3) übergeht.

3. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkehle (19) in eine zur Anlage an dem Verschlußkörper (14) kommende, schräg nach innen weisende weitere Dichilippe (12) übergeht.