DE2357803C2

DE2357803C2 - Tankverschluß zum Verschließen eines eine Lippe aufweisenden Einfüllstutzens od. dgl.

Info

Publication number: DE2357803C2
Application number: DE2357803A
Authority: DE
Inventors: William R. Indianapolis Ind. Coffey; Harold B. Hood
Original assignee: STANT Inc 47331 CONNERSVILLE IND US
Current assignee: STANT Inc 47331 CONNERSVILLE IND US
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1983-11-24
Also published as: JPS49135221A; JPS5410133B2; CA984338A; US3831801A; DE2357803A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankverschluß zum Verschließen eines eine Lippe aufweisenden Einfüllstutzens oder dergl.. mit einem an der Kappe angeordneten Gehäuse mit einem Innenbund als Abstützung des äußeren Urnfangsieils eines flachen Dichtrings, welcher Teil eines Überdruck-Unterdruck-Ventils mit zwei im wesentlichen koaxial zueinander angeordneten Ventildruckfedern ist, deren innere zwischen Gehäuseboden und innerem Umfangsieil des Dichtrings und deren äußere zwischen dem äußeren Umfangsteil desselben und einer oberen Abstützung angeordnet und jeweils von Stützringen am Dichtring gehalten sind. Es ist ein TankverschluB dieser Bauart bekannt (US-PS 26 84 780). bei welchem sowohl die Kappe als auch das Gehäuse und die obere Abstützung aus gepreßtem bzw. gestanztem Metall hergestellt sind. Dabei ist das Gehäuse mit der glockenförmigen Ό Abstützung durch Einbördeln, die Abstützung ihrerseits mit der Kappe durch einen Niet dauerhaft und fest verbunden. Bevor dabei das Einbördeln der glockenförmigen Abstützung erfolgen kann, müssen die einzelnen Ventilteile zwischen die Abstützung und das Gehäuse eingebracht und das letztere sodann in die glockenförmige Abstützung hineingeschoben werden. Dieser Aufbau ist nach Herstellung und Zusammenbau recht aufwendig. Nachteil'g ist ferner, daß sowohl die Ventildruckfedern als auch der Dichtring transversal nicht geführt und deshalb verlagerbar sind, derart, daß infolge Erschütterungen oder dergl. sich sowohl der Angriffsbereich der unteren Ventilfeder am Dichtring ändern kann, wie auch der Angriffsbereich des Dichtrings am Innenbund des Gehäuses. Schließlich ist es erforderlich, daß sich die dem Unterdruckventil zugeordnete Ventilfeder nebst Ventilsitz nicht nur dann bewegt, wenn ein Unterdruck auftreten sollte, sondern auch in entgegengesetzter Richtung im Falle des Au^rtret:_ns eines Überdrucks, da der Dichtring stets eine JO Ebene bildet, nachdem er auf Seiten des Überdruckventils von einem Stützring gehalten ist. der sich praktisch über die gesamte radiale Breite des. Dichtrings erstreckt. Abgesehen davon, daß somit der Dichtring praktisch nur von den Ventilfedern geführt ist, weist er zudem nur eine sehr begrenzte Flexibilität auf, was seine Anpassung an die Ventilsitze, beispielsweise den Innenbund des Gehäuses insbesondere dann erschwert, falls diese Ventilsitze bzw. ringförmigen Berührungsbereiche zwischen Dichtring und Ventilsitzen nicht oder nicht ausschließlich in der gleichen Ebene bzw. in zueinander parallelen Ebenen liegen sollten.

Vor allen Dingen ist jedoch der bekannte Tankverschluß schwierig herzustellen, da die glockenförmige Abstützung zunächst mittels des erwähnten Niets an der Kappe befestigt werden muß, bevor sich die beiden Ventilfedern und die übrigen Ventilteile einsetzen und mittels des Gehäuses fesldrücken lassen, woraufhin schließlich das Einbördeln der glockenförmigen Abstützung erfolgen muß. Der bekannte Tankverschluß besitzt somit kein Überdruck-Unierdruck-Ventil, daß sich als Ganzes in die Kappe einbauen bzw. aus dieser wieder entfernen läßt, ohne daß die Einzelteile des Ventils auseinanderfallen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, unter Vermeidung der genannten Nachteile einen Tankverschluß der eingangs angeführten Bauart zu schaffen, der sowohl hinsichtlich seiner Herstellung und seines Zusammenbaus als auch seiner Funktion besonders einfach und zweckmäßig,ausgebildetist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus Kunststoff besteht und oben offen ist, daß ein mit Luftdurchlässen versehenes Einsatzstück vorgesehen ist, welches in das Gehäuse einsetzbar und ^b5 in dessen oberen Bereich befestigbar ist und einerseits die obere Abstützung für die äußere Feder und andererseits eine Anlageflache für den inneren Umfangsteil des Dichtrings bildet, und daß die den

Dichtring abstützenden Stützringe einen radialen Abstand voneinander aufweisen.

Allein schon die Herstellung aus Kunststoff und somit beispielsweise als Spritzgußtei! erleichtert die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Darüber hinaus lassen sich die einzelnen Elemente des Überdruck-Unterdruck-Ventils sehr einfach in das Gehäuse einsetzen, woraufhin das Einsatzstück von oben in das Gehäuse hineingedrückt und in dessen oberen Bereich befestigbar ist, wodurch die Montage bzw. der Zusammenbau vereinfacht wird, insbesondere dann, wenn vorteilhaft die Befestigung zwischen dem Einsatzstück und dem oberen Bereich des Gehäuses als Schnappverschluß ausgebildet ist, was zudem ein Auswechseln von Venlilteilen ermöglicht

Ferner bildet das Einsatzstück selber die obere Abstützung für die äußere Feder und die Anlage für den inneren Umfangsteil des Dichtrings, wodurch eine gute Führung sowohl dieser Feder als auch des Dichtrings gegen seitliche Verlagerung gegeben ist Diese Führung kann vorteilhaft noch dadurch unterstützt werden, daß das Einsatzstück mit einem zentralen, Luftdurchlässe in Form axialer Umfangskanäle aufweisenden Führungsansatz versehen wird, der den Dichtring mittig durchdringt und in den zentralen Bereich der inneren Feder hineinragt. Dadurch ist gewährleistet, daß sowohl die Federn als auch die in erster Linie beanspruchte Dichtung im wesentlichen nur axial, nicht hingegen lateral bewegt werden, was ihre Lebensdauer erhöht und eine besonders sichere Funktion des Überdruck-Unterdruck-Ventils gewährleistet. Diese Tatsache wird durch das weitere Merkmal unterstützt, daß die cien Dichtring unterstützenden Stützringe einen radialen Abstand voneinander aufweisen. Hierdurch läßt sich der Dichtring besonders dünn und flexibel ausbilden, so daß er den auf ihn ausgeübten Kräften besonders gut Folge leistet und somit bereits geringere Druckunterschiede ausgleichen kann. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß bei der. erfindungsgemäßen Ausgestaltung die innere, einen Unterdruck ausgleichende Ventilfeder sich tatsächlich nur bewegt, wenn ein solcher Unterdruck auftritt und ausgeglichen werden muß. Im Gegensatz zum Tankverschluß nach dem Stand der Technik bewegt sie sich hingegen nicht, wenn ein Überdruck ausgeglichen werden muß und sich die äußere Ventilfeder bewegt. Es bewegt sich somit stets immer nur der dem jeweiligen Ventilbereich zugeordnete, innere oder äußere Umfangsbereich des Dichtrings, nicht hingegen der gesamte Dichtring und darüber hinaus auch nicht das allerdings geschlossene Unterdruckventil, wenn lediglich ein Überdruck auszugleichen ist. Dies erhöht zusätzlich die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Tankverschlusses und insbesondere des darin verwendeten Überdruck-Unterdruck-Ventils.

Zweckmäßig weist der Dichtring an seinen inneren und äußeren Umfangen jeweils einen Wulst auf, welcher jeweils die eigentliche Abdichtung bewirkt. Diese Wülste passen sich besonders gut an eventuelle Unebenheiten oder Verschmutzungen der Ventilflächen

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tankverschlusses weist der Dichtring im Bereich des radialen Abstands zwischen den beiden durch die Stützringe abgestützten Umfangsteilen des Dichtrings eine Ringfalte auf. Diese Ausgestaltung gewährleistet eine besonders gute und widerstandsarme Beweglichkeit der Umfangsteile entgegengesetzt zueinander in axialer Richtung, so daß beispielsweise der dem Unterdruckventil zugeordnete, innere Umfangsteil durch eine axiale Verlagerung des dem Überdruckventil zugeordneten, äußeren Umfangsteils nicht in Mitleidenschaft gezogen werden kann. Diese Wirkung kann zweckmäßig dadurch unterstützt werden, daß man die Wandstärke der Ringfalte etwa haJb so groß macht wie diejenige der Umfangsteile des Dichtrings.

Schließlich läßt sich vorzugsweise der äußere Umfangsteil des Dichtrings an der Grenze zur Ringfalte mit einem Flansch mit umlaufender Kiemmrille zur Aufnahme des Innenrands des äußeren Stützrings versehen, um zu gewährleisten, daß dieser äußere Umfangsteil des Dichtrings stets nicht nur radial sondern auch axial in Anlage am Stützring verbleibt, über den die Kraft der äußeren Ventilfeder übertragen wird.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Tankverschluß; F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 eine Draufsicht auf das in dem Tankverschluß angeordnete Gehäuse;

F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt durch eine bezüglich ihrer Kappenausbildung unterschiedliche Ausführungsform.

Fig.2 zeigt einen Einfüllstutzen 10 mit einem üblichen Rohr 11 mit Innengewinde 12 und einer;nach außen gebogenen Lippe 13. Der Tankverschluß zum Verschließen dieses Einfüllstutzens 10 besitzt eine Kappe 14 mit einem an ihr angeordneten Gehäuse 16, das an seinem gegenüber dem Einfüllstutzen 10 axial äußeren Ende einen peripheren Flansch 17 aufweist, sowie einen axial in das Innere des Einfüllstutzens 10 ragenden Stutzen 18 mit Außengewinde 19, welches mit dem Innengewinde 12 des Einfüllstutzens 10 zusammenarbeitet.

Zwischen dem Flansch 17 und dem Stutzen 18 befindet sich eine umlaufende Kehle bzw. Nut 20 für die Aufnahme eines O-Rings 22, der in aufgeschraubtem Zustand des Tankverschlusses zwischen der Lippe 13 und dem Gehäuse 16 abdichtet (F i g. 2). Der Flansch 17 ist gemäß Fig.3 mit zwei sich gegenüberliegenden Einschnitten 23 zur Bildung von peripher ausgerichteten, federnden Fingern 23a versehen, die an ihren freien Enden Verriegelungsnasen 24 aufweisen. Ein abdeckendes Kappenteil 25 der Kappe 14 überdeckt diesen radial äußeren bzw. peripheren Bereich des Gehäuses 16 und besitzt vier in Umfangsrichtung voneinander in Abstand angeordnete, nach oben gerichtete Eintiefungen 26 zur Autnahme der Verriegelungsnasen 24. Ein Einrasten der Verriegelungsnasen 24 in die Eintiefungen 26 bewirkt zwischen dem Kappenteil 25 und dem Gehäuse 16 eine formschlüssige Verbindung, die eine Drehmomentbegreqzung darstellt, da beim Überschreiten eines bestimmten Drehmoments die Verriegelungsnasen 24 aus den Eintiefungen 26 ausrasten und damit verhindern, daß der abdichtende O-Ring 22 durch Übirbeanspruchung beschädigt wird. Dieses Ausrasten wird in nicht gezeigter Weise durch eine entsprechend nockenförmige Ausbildung der Verriegelungsnasen 24 und die Formgebung der Eintiefungen 26 begünstigt

Gemäß F i g. 2 besitzt die Kappe 14 bzw. ihr Kappenteil 25 einen peripheren, zylindrischen Wandteil 27, der bei 28 umgebördelt ist und den Flansch 17 des Gehäuses 16 axial an der Kappe 14 hält, ohne eine Drehung der Kappe 14 gegenüber dem Gehäuse 16 zu

behindern, sobald die Verriegelungsnasen 24 aus den Eintiefungen 26 ausgerastet sind. Das dazu erforrlprlirhp Drehmoment wird durch eine Handhabe 29 aufgebracht, die mittels. Nieten 30 mit dem Kappenteil 25 verbunden ist.

Das Gehäuse 16 besitzt einen koaxialen Durchlaß, der in seinem oberen Bereich von einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung 32 mit einem Innenbund 34 gebildet ist. Diese Ausnehmung setzt sich nach unten zum Ende des Gehädses 16 bzw. seines Stutzens 18 durch eine sich konisch verjüngende Ausnehmung 35 mit einem weiteren Innenbund 36 und einer zentralen Durchbrechung 37 fort, welch letztere die Verbindung zum Einfüllstutzen 10 herstellt (Fig.2 und 3). In der Wand der Ausnehmung 32 sind in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Rillen vorgesehen, die das Ausblasen von beispielsweise Luft oder Benzindämpfen gestatten.

Der Innenbund 34 dient als Abstützung des äußeren Umfangsteils eines flachen Dichtrings 49, welcher einen Teil eines Überdruck-Unterdruck-Ventils mit zwei im wesentlichen koaxial zueinander angeordneten Ventildruckfedern 61 und 57 ist, deren innere, nämlich die Ventildruckfeder 57, zwischen dem weiteren Innenbund bzw. Gehäuseboden 36 und dem inneren Umfangsteil des Dichtrings angeordnet ist, während die äußere Ventildruckfeder 61 zwischen dem äußeren Umfangsteil des Dichtrings 49 und einer oberen Abstützung 42 gehalten ist.

Erfindungsgemäß besteht nun das Gehäuse 16 aus Kunststoff und ist oben offen. Ferner ist ein mit Luftdurchlässen 47, 64 versehenes Einsatzstück 41 vorhanden, das in das Gehäuse '16 einsetzbar und in dessen oberen Bereich befestigbar ist. Dieses Einsatzstück 41 bildet einerseits die obere Abstützung 42 für die äußere Feder 61 und andererseits eine Anlagefläche 45 für den inneren Umfangsteil des Dichtrings 49. Ferner sind den Dichtring 49 abstützende Stützringe vorgesehen, die einen radialen Abstand voneinander aufweisen, und zwar stützt den äußeren Umfangsteil des Dichtrings 49 der Stützring 58 ab, während den inneren Umfangsteil des Dichtrings 49 der Stützring 54 abstützt.

Zweckmäßig ist die ßefestigung zwischen dem Einsatzstück 41 und dem'oberen Bereich des Gehäuses 16 bzw. der Abstützung 42, als Schnappverschluß ausgebildet, wobei bei der gezeigten Ausführungsform dieser Schnappverschluß aus einer an der Innenseite des Flanschs 17 angeordneten, umlaufenden Nut 40 besteht, in die ein entsprechender, nicht näher bezeichneter Umfangsring an der Abstützung 42 eingreifen kann.

Das Einsatzstück 41 besitzt einen radial verjüngten Zapfenbereich 43. der sich axial in das Gehäuse 16 hinein erstreckt und hier eine Höhlung 44 aufweist. Das Einsatzstück 41 bzw. der Zapfenbereich 43 besitzt einen zentralen, Luftdurchlässe in Form axialer Umfangskanä-Ie 47 aufweisenden Führungsansatz 46, der sich axial noch ein weiteres Stück in das Innere des Gehäuses 16 erstreckt und von der ringförmigen Anlagefläche 45 umgeben ist.

Die Anlagefläche 45 und der Innenbund 34 sind jeweils konzentrische Ringsitze, die in zueinander parallelen Ebenen senkrecht zur nicht gezeigten Längsachse des Gehäuses 16 angeordnet sind. Dabei ist der Außendurchmesser der Anlagefläche 45 kleiner als der Innendurchmesser des Innenbundes 34, wobei die Anlagefläche 45 geringfügig in axialer Richtung gegenüber dem Innenbund 34 nach außen versetzt ist.

Der Dichtring 49 besitzt an seinen inneren und äußeren Umfangen jeweils einen Wulst 51 bzw. 50. Der äußere Wulsi 50 liegt dabei am Innenbund 34 an, der innere Wulst 51 hingegen an der Anlagefläche 45. Wie man aus F i g. 2 leicht entnimmt, ist der bereits erwähnte axiale Abstand zwischen der Anlagefläche 45 und dem Innenbund 34 derart, daß der Dichtring 49 in Ruhestellung des Überdruck-Unterdruck-Ventils im wesentlichen mit seinen äußeren und inneren Umfangsteilen im wesentlichen in ein und derselben Ebene angeordnet ist.

Im Bereich des radialen Abstands zwischen den beiden Umfangsteilen des Dichtrings 49 weist dieser eine Ringfalte 52 auf. Diese Ringfalte 52 ermöglicht jeweils eine unabhängige Verlagerung beispielsweise des äußeren Umfangsteils mit dem Wulst 50 gegenüber dem inneren Umfangsteil mit dem Wulst 51 bzw. umgekehrt. Die Umfangsteile des Dichtrings 49 sind dabei durch Stützringe 54 und 58 abgestützt, die dafür sorgen, daß die jeweiligen Umfangsteile im wesentlichen eben bleiben. Die Wandstärke der Ringfalte 52 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform etwa halb so groß wie diejenige der Umfangsteile des Dichtrings 49.

Die Stützringe 54 und 58 besitzen Napfform mit

Wandteilen 56 und 59 und umfassen jeweils einige der dem Dichtring 49 zugewandten Windungen der Schraubendruckfedern 47 und 61. Ferner weist der äußere Umfangsteil des Dichtrings 49 an der Grenze zur Ringfalte 52 einen Flansch 53 mit umlaufender Klemmrille zur Aufnahme des Innenrands des äußeren Stützrings 48 auf und sorgt dadurch für eine einwandfreie Halterung des Stützrings 58 am Dichtring 49. Während die äußere Schraubendruckfeder 61 im unteren Bereich, wie bereits erwähnt, von dem napfförmigen Stützring 58 gehalten ist, tritt sie an ihrem oberen Ende in eine konzentrische Ringnut 62 an der Abstützung 42 des Einsatzstückes 41 ein.

Wird nun der Druck beispielsweise in einem den Einfüllstutzen 10 aufweisenden Benzintank oder dergl. zu groß, dann hebt sich der Wulst 50 vom Innenbund 34

^o ab und erlaubt es den den Überdruck verursachenden Gasen, zwischen dem Wulst 50 und dem Innenbund 34 hindurch die Luftdurchlässe 64 zu passieren und weiter in Richtung der Pfeile 65 über den Rand der Abstützung 42 hinweg durch die Einschnitte 23 hindurch zu

^5 entweichen (Fig.2 und 3). Sollte ein Unterdruck entstehen, so wird der Wulst 51 nach unten von der Anlagefläche 45 abgesaugt und erlaubt es so der atmosphärischen Luft, in entgegengesetzter Richtung die Luftdurchlässe 64 zu passieren und zwischen der Anlagefläche 44 und dem Wulst 51 hindurch und durch die Rillen 47 nebst Öffnung 37 in den Tank zu strömen.

Wie man leicht entnimmt, bewegen sich dabei hier der

äußere Wulst nebst äußerem Umfangsteil unabhängig vom inneren Wulst und innerem Umfangsteil, bzw. umgekehrt. Die ermöglicht die Ringfalte 52.

Sowohl das Einsatzstück 41 als auch das Gehäuse 16 sind aus einem Kunststoff gefertigt.

Fig.4 zeigt eine gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 2 unterschiedliche Gestaltung der Kappe, und

zwar dahingehend, daß der Kappenteil 25a einen wesentlich längeren zylindrischen Teil 27a aufweist, dessen freies Ende bei 27b eine radiale Erweiterung besitzt, die einen Bördelrand 27c aufweist. Zur Halterung des Umfangsflansches 17 des Gehäuses 16 ist in diesem Fall ein zweiter, innerer Kappenteil 70 vorgesehen, welcher der Innenseite der zylindrischen Wandlung 27a angepaßt ist Dabei hält sein innerer Flansch '2 den Umfangsflansch 17 des Gehäuses 16.

während in seinem unteren Bereich ein Bund 71 vorgesehen ist, der sich dem erweiterten Bereich 27b anpaßt und dessen freier Rand 71 vom Bördelrand 27c gehalten ist. Um übrigen entspricht die Aus/ührungsform nach F i g. 4 derjenigen nach F i g. 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tankverschluß zum Verschließen eines eine Lippe aufweisenden Einfüllstutzens oder dergl, mit einem an der Kappe angeordneten Gehäuse mit einem Innenbund als Abstützung des äußeren Umfangsieils eines flachen Dichtrings, welcher Teil eines Überdruck-Unierdruck-Ventils mit zwei im wesentlichen koaxial zueinander angeordneten Ventildruckfedern ist, deren innere zwischen Gehäuseboden und innerem Umfangsteil des Dichtrings und deren äußere zwischen dem äußeren Umfangsteil desselben und einer oberen Abstützung angeordnet und jeweils von Stützringen am Dichtring gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) aus Kunststoff besteht und oben offen ist, daß ein mit Luftdurchlässen (64, 47) versehenes Einsatzstück (41) vorgesehen ist, welches in das Gehäuse (16) einsetzbar und in dessen oberen Bereich befestigbar ist und einerseits die obere Abstützung für die äußere Feder (61) und andererseits eine Anlagefläche (45) für den inneren Umfangsteil des Dichtrings (49) bildet, und daß die den Dichtring (49) abstützenden Stützringe (54, 56, 58, 59) einen radialen Abstand voneinander aufweisen.

2. Tankverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung zwischen Einsatzstück (41) und oberem Bereich des Gehäuses (16) als Schnappverschluß ausgebildet ist.

3.Tankverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (41) einen zentralen. Luftdurchlässe in Form axialer Umfangskanäle (47) aufweisenden Führungsansatz (46) besitzt.

4. Tank Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (49) an seinen inneren und äußeren Umfangen jeweils einen Wulst (51,50) aufweist.

5. Tankverschluß nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des radialen Abstands zwischen den beiden durch die Stützringe (54, 58) abgestützten Umfangsteilen des Dichtrings (49) dieser eine Ringfalte (52) aufweist.

6. Tankverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Ringfalte (52) etwa halb so groß ist wie diejenige der Umfangsieile des Dichtrings (49).

7.Tankverschluß nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfangsteil des Dichtrings (49) an der Grenze zur Ringfalte (52) einen Flansch (53) mit umlaufender Klemmrille zur Aufnahme des Innenrands (60) des äußeren Stützringes (58) aufweist.