DE2620296C3 - Kappe für einen Kühlerfüllstutzen - Google Patents
Kappe für einen KühlerfüllstutzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kappe für einen Kühlerfüllstutzen mit einem in der Umfangsrichtung
verlaufenden oberen Rand und einem gegenüber diesem Rand nach unten versetzten, radial nach innen ragenden,
sich in der Umfangsrichtung erstreckenden, nach oben weisenden Druckyentilsitz, wobei zu der Kappe ein
äußeres Mantelteil zum Zusammenarbeiten mit dem Füllstutzen und zum Verschließen desselben gehört,
ferner ein als Formteil aus Kunststoff hergestelltes, mit dem.äußeren Mantelteil verbundenes Ventil-Halteteil
sowie eia als Formteil aus Kunststoff hergestellter
Druckventilkörper zum zusammenarbeiten i4it dem
Druckventilsitz, wobei das Ventil-Haketeil einen in der
Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach außen ragenden Flansch und einen sich nach unten erstreckenden
rohrförmigen Kappenschaft aufweist, wobei der genannte Flansch eine Dichtungseinrichtung trägt, die
is geeignet ist, mit dem oberen Rand des Füllstutzens
zusammenzuarbeiten und ihm gegenüber eine Abdichtung zu bewirken, und wobei der Druckventilkörper
einen nach oben ragenden Ventilschaft aufweist, wobei die beiden genannten Schaftabschnitte mit radial nach
innen bzw. nach außen gerichteten Anschlägen zum Verankern des Druckventilschafts in dem Kappenschaft
versehen sind, wobei außerdem eine Federanordnung vorhanden ist, die den Druckventilkörper verschiebbar
gegen den Ventilsitz vorspannt, und die gleichzeitig die zur Verankerung dienenden Schaftabschnitte im unverschlossenen
Zustand der Kappe in Eingriff miteinander hält
Es ist bereits eine Kappe dieser Bauart bekannt (DE-GM 70 21 575), bei welcher der Kappenschaft und
JO der Vc ilschaft eine Schnappverbindung aufweisen, die durch ein elastisches Verbiegen von vier viertelkreisförmigen
Laschen, die eine Verlängerung des einen Schaftes bilden, zustandekommt. Das Einsetzen des
Druckventilkörpers in den Ventilschaft erfolgt dabei
)5 derart, daß die Laschen mit Gewalt in die vorhandene
öffnung gedrückt werden, wobei sie sich nach innen biegen und erst dann in ihre Ausgangslage zurückfedern
können, wenn am Ende der Laschen vorgesehene Ansätze durch die öffnung vollständig hindurchgetreten
sind. Nach dem Durchtritt werden die Ansätze dann von einer Feder gegen die an die öffnung angrenzende,
kreisringförmige Anlagefläche des Ventilschaftes gepreßt.
Nachteilig ist dabei jedoch, daß die Ventilfeder stets
Nachteilig ist dabei jedoch, daß die Ventilfeder stets
*"> im Entriegelungssinne wirkt. Nach einer Alterung bzw.
Ermüdung der Laschen infolge Angriffs korrosiver Medien, beispielsweise eines mit Frostschutzmitteln
versehenen, heißen Kühlwassers der Kühler von Verbrennungsmotoren oder durch langjährige Benut-
■>o zung, außerdem durch Beschädigung infolge Fallenlassens
der Kappe besteht stets die Gefahr, daß die
« Kappe der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die
stabiler ausgebildet ist und unter Verzicht auf elastische Verformbarkeit der Elemente der Verbindung zwischen
Kappenschaft und Ventilschaft eine zuverlässigere Halterung dieser beiden Teile aneinander gewährleistet.
*>° Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
- daß der Anschlag des Kappenschafies mit mindestens
einem sich axial erstreckenden Durchtrittsschlitz und mit mindestens einer gegenüber dem Durchtrittsschlitz
in Umfangsrichtung versetzt in der Anlagefläche des
hS Anschlages vorgesehenen Rast versehen ist, und daß
der die Form mindestens eines Ansatzes aufweisende Anschlag des starr ausgebildeten Vcntilschaftes axial
durch den Durchtrittsschlilz und dann um die Rotations-
achse der Kappe zwecks Einrastens in die Rast
bewegbar ist.
Die Halterung des Ventilschaftes am Kappenschait erfolgt dabei nach Art eines Bajonettverschlusses, da
der die Anschläge aufweisende Verankerungsabschnitt des Kappenschaftes mit .mindestens einem sich axial
erstreckenden Durchtrittsschlitz versehen ist. Durch diesen Durchirittsschlitz kann der die Form eines ,
Ansatzes aufweisende Anschlag entgegen der Kraft der
Feder hindurchtreten, ohne daß es irgendeiner Verfor- ι ο mung bedarf. Somit läßt sich der Kappenschaft starr und
deshalb besonders stabil ausbilden, wenn man demgegenüber die vier langgestreckten Laschen bei der
bekannten Bauart vergleicht.
Dreht man nun den Ventilschaft um die Längsachse, dann rastet der Ansatz unter der Wirkung der Feder in
die Rast ein. Im Anschluß daran kann sich der Ventilschaft nicht mehr drehen, er behält vielmehr seine
Winkellage gegenüber dem Kappenschaft stets bei, nachdem die Feder im Verriegeiungssinne, nicht im
Entriegelungssinne wie bei der bekannten Ka^pe, wirkt
Auf diese Weise ergibt sich eine besonders stabile und dauerhafte Bauart der Kappe.
Die UnteransprOche kennzeichnen vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen
sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es
zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform *>
einer Kappe,
F · g. 2 die teilweise als Schnitt gezeichnete Unteransicht
der Kappe nach F i g. 1,
F i g. 3 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung der Kappe nach F i g. I und 2, in der das ·>5
Ventilhalteteil der Deutlichkeit halber weggebrochen gezeichnet ist und die
F i g. 4 und 5 jeweils einen vergrößerten Teilschnitt der einem Bajonettverschluß ähnelnden Verbindung.
Zu der dargestellten Kappe 10 für einen Kühlerfüll- «0
stutzen gehört ein aus Kunststoff geformtes äußeres Mantelteil 12 mit einer im wesentlichen ebenen
Oberseite, über die hinweg sich quer zur Achse des Mantelteils eine Rippe 14 als Handhabe erstreckt, sowie
mit einer ebenen ringförmigen Unterseite 16, die eine kreisrunde Vertiefung 18 mit einem kreisrunden Boden
umgibt. An die obere Stirnwand des Mantelteils 12 schließt sich ein in der Umfangsrichtung verlaufender
Mantelabschnitt 20 an, der nach unten ragt und an seinem unteren Ende einen sich in der Umfangsrichtung »
erstreckenden, radial nach innen gerichteten Flansch 22 aufweist, der eine axial nach oben gerichtete Flanschfläche
24 besitzt Einander diametral gegenüberliegende Abschnitte 26 und 28 des Flansches 22 ragen gemäß
F i g. 2 und 3 wetter radial nach innen, um starre Ansätze zu bilden, die mit der üblichen, eine Nockenwirkung
ausübenden Fläche zusammenarbeiten können, welche sich im allgemeinen in der Umfangsrichtung eines
Kühlfüllstutzens bekannter Art erstreckt.
Ferner gehört zu der Kappe 10 ein aus Kunststoff b0
geformtes Ventilhalteteil 34, das gemäß F i g. I und 2 an dem äußeren Mantelteil 12 verankert ist und nahe
seinem oberen Ende einen in der Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach außen ragenden Flansch 36
aufweist, der an seinem äußeren Rand mit mehreren in bi
Umfangsabständen verteilten, nach unten und radial nach außen gerichteten Ungern 38 versehen ist, welche
mit der Oberseite 24 des Flansches 22 zusammenarbeiten, um das Ventilhalteteil 34 in dem Mantelteil 12
festzuhalten. Die Finger 38 lassen sich vorzugsweise elastisch radial nach innen biegen, damit sie von unten
nach oben an dem Flansch 22 vorbeibewegt werden können, wenn das Ventilhalteteil 34 in das Mantelteil 12
eingeführt werden soll, Nachdem die Finger 38 den Flansch 22 passiert haben, federn sie wieder radial nach
außen, um ihre ursprüngliche Lage einzunehmen. Sobald dies geschehen ist, besteht zwischen dem
Mantelteil 12 und dem Ventilhalteteil 34 eine Verbindung derart, daß sich diese Teile nicht mehr
voneinander trennen lasren, ohne daß ein Bruch eines oder mehrerer der Finger 38 oder von bestimmten
Abschnitten des Mantelteils eintritt. Beispielsweise sind zwei Sätze von je fünf Fingern 38 vorhanden, die durch
solche Umfangsabstände getrennt sind, daß öffnungen 40 zum Hindurchführen der Abschnitte 26 und 28 des
Mantelteils 12 vorhanden sind. Sobald die Verbindung zwischen dem Mantelteil 12 und der; Ventühalteteil 34
hergestellt ist, läßt sich das Vendirmlteteäl in dem
Mantelteil drehen, bzw. umgekehrt, so daß man das Mantelteil durch Drehen auf den Kühlerfüllstutzen
aufsetzen bzw. es von ihm trennen kann, während das Ventilhalteteil seine Lage auf dem Füllstutzen unverändert
beibehält Sobald die Abschnitte 26 und 28 außer Eingriff mit der Haltenockenfläche des Füllstutzens
gekommen sind, läßt sich die Kappe 10 senkrecht nach oben abheben. Es ist bekannt, daß solche Haltenockenflächen
mit Druckausgleichseinrichtungen für die Abschnitte 26 und 28 versehen sind, so daß es möglich
ist, das Mantelteil 12 entsprechend zurückzudrehen, um den Kühler von dem darin herrschenden Druck über das
Absaugrohr des Füllstutzens zu entlasten. Nach dieser Druckentlastung kann das Mantelteil weiter gedreht
und in die Stellung gebracht werden, in der es sich zusammen mit den übrigen Teilen der Kappe 10 von
dem Füllstutzen trennen läßt
Das Ventühalteteil 34 ist ebenfalls als einstückiges Formteil aus Kunststoff ausgebildet und mit einem nach
un:»n ragenden Kappenschaft 46 versehen, der die Form eines zylindrischen Mantels hat; ein Teil dieses
Kappenschaftes ragt gemäß Fig. 1 als Abschnitt 48 über die Oberseite des Flansches 36 hinaus und in die
Vertiefung 18 auf der Unterseite des Mantelteils 12 hinein. Auf den nach oben ragenden Abschnitt 48 ist ein
Dichtungring 50 aus einem gummiähnlichen Material aufgeschoben, um eine Abdichtung zwischen dem
Ventilhalteteil 34 und dem Mantelteil 12 zu bewirken, welch letzteres an seiner Oberseite natürlich geschlossen
ist.
Der untere Teil des Kappenschaftes 46 ist mit in iLt
Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach innen vorspringenden Anschlägen 54 versehen, die eine
zentrale Öffnung 56 aufweisen. Diese Anschlags 54 dienen als Widerlager für die einem Bajonettverschluß
ähnelnde Verbindungseinrichtung, d. h. zwischen ihnen sind zwei einander diametral gegenüberliegende Durchtrittsschlitze
58 vorgesehen, die sich gemäß F i g. 3 in axialer Richtung erstrecken. Die Anschläge 54 weisen
zwei einander diametral gegenüberliegende, an der Oberseite offene Rasten 60 auf, die gegenüber den
Durchtrittsschlitzen 58 jeweils um einen Winkel von 90° versetzt sind. Zu jeder Raste 60 gehören gemä 1 F i g. 4
zwei durch einen Uinfangsabstand getrennte, nach oben
voneinander weg in der Umfangsrichtung geneigte Seitenwände 61, während gemäß Fig.5 jeder Durchtrittsschlitz
58 zwei durch einen Umfangsabstand getrennte, nach unten und in der Umfangsrichtung
voneinander weg geneigte Seitenwände 59 aufweist. Die Aufgabe der Düfchtrittsschliize 58 und der Rasten
60 wird weiter unten näher erläutert.
Das Ventilhalteteil 34 ist ferner so geformt, daß es einen nach unten ragenden, rohrförmigen Ansatz 64
aufweist, der gegenüber dem Kappenschaft 46 radial nach außen versetzt und nahe dem waagerechten
Flansch 36 mit einer sich nach außen öffnenden Ringnut 66 versehen ist. In die Ringnut 66 ist eine Dichtung 68
aus einem gummiähnlichen Material fest eingebaut, so daß sie an dem waagerechten Plansch 36 anliegt, um den
Kühlerfüllstutzen an seinem oberen Rand abdichten zu können. Der rohrförmige Ansatz 64 ragt über eine kurze
Strecke nach unten in den Kühlerfüllstutzen hinein. Da relative Drehbewegungen zwischen dem Mantelteil 12
und dem Ventilhalteteil 34 möglich sind, kann das Mantelteil gedreht werden, um die Verbindung zwischen
der Kappe 10 und dem Kühlerfüllstutzen herzustellen bzw. zu lösen, ohne daß ein Scheuern
zwischen der Dichtung fiH ijnrj Arm Rand des
Kühlerfüllstutzens herbeigeführt wird. Ist die Kappe IO mit dem Kühlerfüllstutzen verbunden, bewirken die
Dichtungen 50 und 68 eine vollständige und einwandfreie Abdichtung gegenüber dem oberen Rand des
Kühlerfüllstutzens.
Schließlich gehört zu der Kappe tO ein Druckventilkörper
74, der sich zur Herstellung eines Verschlusses in feste Anlage an einem in der üblichen Weise
ausgebildeten, in der Umfangsrichtung verlaufenden, nach oben gerichteten Druckventilsitz bringen läßt, der
konzentrisch mit den Achsen des Kühlerfüllstutzens und der Kappe und in einem Abstand unterhalb des oberen
Randes des Kühlerfüllstutzens angeordnet ist. Ferner ist der Kühlerfüllstutzen üblicherweise zwischen seinem
oberen Rand und dem Druckventilsitz mit einer Auslaßöffnung versehen, an die ein Gummischlauch
angeschlossen ist. Der Druckvnetilkörper 75 ist als Formteil aus Kunststoff so hergestellt, daß er einen sich
in der Umfangsrichtung erstreckenden, radial nach außen ragenden Flansch 76 aufweist, zu dem eine leicht
konvexe untere Fläche 78 gehört. Ein Abschnitt 80 des Druckventilkörpers ragt längs seiner Achse nach unten
und ist gemäß Fig. 1 mit einer sich nach außen OffncMucn, in der umfangsrichtung verlaufenden Nut 02
versehen, in die der innere Rand einer. Dichtung 84 aus einein gummiähnlichen Material eingebaut ist. Die
Dichtung 84 stützt sich an dem Druckventilsitz in dem Kühlerfüllstutzen ab. Ferner weist der Druckventilkörper
74 eine sich längs seiner Achse erstreckende öffnung 86 auf, die als Unterdruckentlastungsventil zur
Wirkung kommt, und mit der z. B. ein Ventilstößel 88 zusammenarbeitet, dessen unteres Ende 90 umgebördelt
ist, um ein Unterdruckventilteil 92 festzuhalten. Das obere Ende des Ventilstößels 88 weist eine Verdickung
auf, durch die eine Unterdruckventilfeder 94 zwischen dem Ventilstößel und dem Druckventilkörper
in ihrer Lage gehalten wird. Die Feder 94 spannt das Unterdruckventil 92 nach oben gegen die Dichtung 84
vor, um das Unterdruckventil normalerweise geschlossen zu halten.
Der Flansch 76 des Druckventilkörpers 74 weist einen
mit seiner Achse konzentrischen Ansatz 98 zum Bestimmen der Lage einer Druckfeder 100 auf, die sich
zwischen dem Ventilhalteteil 34 und dem Druckventilkörper 74 abstützt, um das Druckventilteil elastisch
gegen den Ventilsitz in dem Kühlerfüllstutzen vorzu'
spannen.
Der Druckventilkörper 74 besitzt ferner einen naeh
oben ragenden Ventilschaft 104 in Form ein« zylindrischen Mantels mit einer in Verbindung mit d«
Entlüftungsventilöffnung 86 stehenden, sich axial nasti
oben erstreckenden öffnung 106. Ferner ist de* Ventilschaft 104 an seinem oberen Ende mit zwei
einander diametral gegenüberliegenden, radial nach • außen ragenden Ansätzen 112 ausgebildet, welche so
gestaltet und bemessen sind, daß sie sich axial von unten nach oben durch den Durchtrittsschiit« M d«
Venlilhalteteils 34 führen, dann um 90" drehen und sich
schließlich nach unten bewegen und in liingrifi mit den
sich nach oben öffnenden Rasten 60 bringen lassen. Hierbei drückt die Druckfeder 100 natürlich die Ansätze
112 nachgiebig in die Rasten 60 hinein, um den Ventilschaft 104 und den Kappenschaft 46 in Eingriff
miteinander zu halten, so daß der Druckventilkörper 74 : mil dem Vpniilhalir-ipij 34 verbunden bleib'.. Zwar sind
bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die radial verlaufenden Ansätze 112 an dem Ventilschaft
104 des Druckvenlilkörpers 74 ausgebildet, doch könnte man auch eine umgekehrte Anordnung vorsehen, d. h.
die Ansätze könnten an dem Kappenschaft 46 ausgebildet sein, und der Ventilschaftabschnitt 104
könnte einen dem Anschlag 54 ähnelnden Anschlag aufweisen. Somit dient der in F i g. 5 eingezeichnete
Pfeil 120, der eine Bewegung des einen Ansatzes 112 ' von unten nach oben durch den zugehörigen Durchtrittsschlitz
58 andeutet, nur zur Erläuterung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es wird
so eine feste und zuverlässigere Verbindung geschaffen, die es dem Druckventilkörper 74 bei einer Beaufschlagung
mit Druck ermöglicht, sich gegenüber dem Ventilhalteteil 34 zu bewegen, damit der Kühler von
einem etwa vorhandenen zu hohen Innendruck entlastet werden kann.
Die erfindungsgemäße Kappe läßt sich unter Verwendung äußerst starrer Bauteile aus Kunststoff
herstellen. Beispielsweise können das Mantelteil 12, das Ventilhalteteil 34 und der Druckventilkörper 74 aus
einem Acetalharz oder einem beliebigen anderen material unier Einscniuü von mit Glasfasern oder
anderen Fasern verstärkten Materialien, die außerordentlich zäh und haltbar sind und den besonders hohen
Temperaturen und Drücken in einem Kühler sowie der Einwirkung der erhitzten Kühlerhaube standhalten, all
Formteile hergestellt sein. Es ist z. B. möglich, das Ventilhalteteil 34 und den Druckventilkörper 74 aus
einem Acetalharz herzustellen, das Glasfasern in einer Menge von 12% enthält, während man d-s Mantelteil 12
aus einem 6% Glasfasern enthaltenden Acetalharz herstellen kann.
Ist die Kappe 10 auf einen Kühlerfüllstutzen bekannter Art aufgesetzt, wird der Kühler von einem zu
hohen Innendruck dadurch entlastet, daß sich der Druckventilkörper 74 nach oben von dem Ventilsitz in
dem Fallstutzen abhebt Herrscht in dem Kühler ein zu hoher Unterdruck, bewegt sich das Unterdruckventil 92
nach unten, damit Fluid von dem Füllstutzen aus durch die Durchtrittsschlitze 58, dann nach unten durch die
öffnungen 108 und 86 und schließlich an dem Unterdruckventilteil vorbei nach innen strömen können.
Claims (3)
1. Kappe for einen KöhlerfPllstuteen mit einem in
der Umfangsricbtung verlaufenden oberen Rand und einem gegenüber diesem Rand nach unten
versetzten, radial nach innen ragenden, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden, nach oben weisenden
Druckventilsitz, wobei zu der Kappe ein äußeres Mantelteil zum Zusammenarbeiten mit dem Füllstutzen
und zum Verschließen desselben gehört, femer ein als Formteil aus Kunststoff hergestelltes, mit
dem äußeren Mantelteil verbundenes Ventil-Halteteil sowie ein als Formteil aus Kunststoff hergestellter
Druckventilkörper zum Zusammenarbeiten mit dem Druckventilsitz, wobei das Ventil-Halteteil
einen in der Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach außen ragenden Flansch und einen sich nach
unten erstreckenden rohrförmigen Kappenschaft aufweist, wobei der genannte Flansch eine Dichlungseinriphtung
trägt, die geeignet ist, mit dem oberen Ra>ul des Füllstutzens zusammenzuarbeiten
und ihm gegenüber eine Abdichtung zu bewirken, und wobei der Druckventilkörper einen nach oben
ragenden Ventilschaft aufweist, wobei die beiden genannten Schaftabschnitte mit radial nach innen
bzw. nach außen gerichteten Anschlägen zum Verankern des Druckventilschaftes in dem Kappenschaft
versehen sind, wobei außerdem eine Federanordnung vorhanden ist, den Druckventilkörper
verschiebbar gegen den Ventilsitz vorspannt, und gleichzeitig die zur Verankerung dienenden Schaftabschnitte
im unverschlossenen Zustand der Kappe in Eingriff miteinander hält, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (54) des Kappenschaftes (46) mit mindestens: einem -sich axial
erstreckenden Durchtrittsschlitz (58) und mit mindestens einer gegenüber dem Durchtrittsschlitz in
Umfangsrichtung versetzt in der Anlagefläche des Anschlages (54) vorgesehenen Rast (60) versehen ist,
und daß der die Form mindestens eines Ansatzes (112) aufweisende Anschlag des surr ausgebildeten
Ventilschaftes (104) axial durch den Durchtrittsschlitz (58) und dann um die Rotationsachse der
Kappe (10) zweck« Einrastens in die Rast (60) bewegbar ist.
2. Kappe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (54) am Kappenschaft (46) mit
zwei einander diametral gegenüberliegenden Durchtrittsschlitzen (58) und zwei einander diametral
gegenüberliegenden Rasten (60) versehen ist, und daß der Ventilschaft (104) zwei einander
diametral gegenüberliegende Ansätze (112) aufweist.
3. Kappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rasten (60) nach oben und in der
Umfangsrichtung voneinander weg geneigte Seitenwände (61) besitzt, und daß zu jedem der
Durchtrittsschlitze (58) zwei durch einen Umfangsabstand getrennte, nach unten und in der Umfangsrichtung
voneinander weg geneigte Seitenwände (59) gehören,
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