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Kennwort: "Schraubdeckel"
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Verschließbarer Schraubdeckel Die vorliegende Erfindung betrifft
einen verschließbaren Schraubdeckel des Typs, der aus einem Hauptkörper, einem mit
dem Hauptknrper verbundenen Gehäuse sowie einem mit Gewinde versehenen, in Beziehung
zum Hauptkörper drehbaren Schraubkörper besteht, der für Eingriff mit entsprechenden
Gewinden in das zu verschließende Loch vorgesehen ist. Ein Anwendungsbeispiel des
Deckels sind Tankverschlüsse ffir Kraftfahrzeuge.
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In aufgeschlossener Lage ist der Hauptkörper mit Gehäuse nicht drehbar
mit dem Schraubk8rper verbunden. Der Deckel wird dadurch verschlossen, daß der Schraubkörper
vom Hauptkörper losgekuppelt wird, wodurch es unmöglich ist, den Deckel mit Hilfe
des gewohnlich mit Greifmitteln versehenen Gehäuses aus den.Deckelaufnah.m.egewinden
herauszuschrauben.
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Ein bekannter Deckel dieser Art ist mit einem im Hauptkörper gelagerten
Schloßzylinder und einem axialen, in Beziehung zur Drehachse des Schloßzylinders
exzentrisch angeordneten Zapfen versehen. Der Zapfen greift in eine Ausnehmung ein,
die in einem quer zum Schloßzylinder im Hauptkörper verschiebbaren Schließkolben
angeordnet ist, der in aufgeschlossener Lage in
Nuten im Schraubkörper
eingreift und in verschlossener Lage in den Hauptkörper eingezogen ist und dadurch
den Schraubkörper vom Hauptkörper loskuppelt.
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In aufgeschlossener Lage, d.h. wenn Hauptkörper und Gehäuse nicht
drehbar mit dem Schraubkörper zusammengekuppelt sind, wird der Deckel auf seinem
Platz festgeschraubt. Um nicht ein zu hohes Anzugsmoment zu erhalten, wodurch die
Gefahr bestünde, daß Schließkolben und Hauptkörper beim Festschrauben und späteren
Abschrauben des Deckels überbelastet werden, wurde der Deckel in gewissen Fällen
mit Momentbegrenzung versehen. Der Schließkolben ist zu diesem Zweck an dem in eine
Nut des Schraubkörpers eingreifenden Ende mit einer Abschrägung versehen und wird
von einer Schraubenfeder nach außen gegen den Schraubkörper gedrückt. Die Abschrägung
bewirkt, daß bei Erreichen eines gewissen Wertes für das Anzugsmoment das abgeschrägte
Ende von der Nutkante aus der Nut herausgedrückt, und dadurch der ganze Schließkolben
gegen die Wirkung der Feder einwärts verschoben wird. Dabei gleitet das Ende mit
der Abschrägung aus der Nut und kuppelt den Schraubkörper vom Hauptkörper los.
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Um eine wirksame und beständige Zusammenkupplung von Schraubkörper
und Hauptkörper zu erhalten, muß die Nut des Schraubkörpers eine gewisse Breite
und Tiefe, und der Schließkolben muß eine der Tiefe der Nut entsprechende Verschiebestrecke
haben.
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Die Einbaumaße sind gleichzeitig notwendigerweise begrenzt.
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Infolgedessen ist der Winkel der Abschrägung -innerhalb gewisser enger
Grenzen, und damit auch das Anzugsmoment in gewissem Ausmaß bestimmt. Die Feder
muß klein gehalten werden, um Platz in der Konstruktion zu haben, und sie muß stets
belastet sein, wasdie Gefahr von Ermüdung und Federbruch einschließt. Bei Oberschreitung
des Momentes wird, wie ersichtlich ist, der ganze Schließkolben im Hauptkörper verschoben
und gleichzeitig einem nicht unbedeutenden Biegemoment ausgesetzt, was starke, unbestimmbare
Reibungskräfte verursacht, die ihrerseits die Möglichkeiten einer optimalen Wahl
des Anzugsmomentes zusätzlich negativ beeinflussen.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Ungelegenheiten zu
beseitigen, die mit den bekannten verschließbaren Deckeln mit momentbegrenzter Anziehung
verknüpft sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Erfindung die in den
Patentansprüchen definierten kennzeichnenden Merkmale gegeben wurden.
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Die Erfindung wird nachstehend in Form eines Beispieles unter bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen Fig. 1 ein Längsschnitt
durch das Schloß ist, Fig. 2 ein Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 mit dem
Schließkolben in verschließender Lage ist, Fig. 3 ein entsprechender Schnitt mit
dem Kolben in Lage zum Abschrauben des Deckels ist, und Fig. 4 ein entsprechender
Schnitt mit dem Kolben in Lage zum Festschrauben des Deckels oder Anziehen mit einem
das vorgesehene Aufschraubmoment überschreitenden Moment ist.
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Der Schraubdeckel besteht aus einem rotationssymmetrischen Hauptkörper
1 und einem an diesem befestigten Gehäuse 2. Der Hauptkörper hat im Prinzip die
Form eines mit einer axialen Bohrung 11 versehenen Zylinders mit einem Flansch 3,
auf dem eine Anzahl mit Loch versehener Warzen 4 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist
mit einer der Anzahl Warzen entsprechenden Anzahl Zapfen (nicht gezeigt) versehen,
die auf geeignete Weise in den Löchern (nicht gezeigt) der Warzen befestigt sind
und dadurch den Hauptkörper fest mit dem Gehäuse verbinden. Das Gehäuse 2 hat ferner
ein Paar aufwärtsgerichteter Ohren 5, mit deren Hilfe der Deckel zum Auf- und Abschrauben
ergriffen werden kann.
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Der Schraubdeckel besteht ferner aus einem Schraubkörper 6, der im
wesentlichen die Form eines hohlen Zylinders mit einem Boden 7 und einem am entgegengesetzten
Ende angeordneten Bund 8 hat, der, wie Fig. 1 zeigt, um den Flansch 3 des Hauptkörpers
gefaltet ist. Zwischen dem Flansch und dem Bund besteht genügend Spiel,
so
daß der Hauptkörper 1 sich in Beziehung zum Schraubkörper 6 drehen kann. Der Schraubkörper
hat auf seiner Außenseite Gewinde 9 und einen Dichtring 10. Der Schraubkörper ist
ferner auf der Innenseite mit axial verlaufenden Nuten 22, im gezeigten Beispiel
sechs, versehen.
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In der Bohrung 11 des Hauptkörpers ist ein Schließzylinder 12 angeordnet,
der mit Hilfe des Gehäuses 5 und eines Schließringes 13 auf seinem Platz in der
Bohrung 11 gehalten wird. Außerhalb des Schließzylinders 12 kann auch auf übliche
Wei-e eine Schließzylinderdichtung 14 angeordnet sein.
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Der Schließzylinder 12 ist an seinem dem Schlüsselloch abgewandten
Ende mit einem axial gerichteten und exzentrisch angeordneten Zapfen 15 versehen
und kann auf übliche Weise mit Hilfe eines Schlüssels ca. 1800 im Hauptkörper gedreht
werden (siehe auch Fig. 2-4).
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Im Hauptkörper 1 ist ein Schlitz 16 quer zur Achse des Hauptkörpers
angeordnet, der nach unten offen ist, wo er vom Boden 7 des Schraubkörpers 6 begrenzt
wird. Der Schlitz 16 erstreckt sich nur einseitig weiter durch den Hauptkörper 1
und weist deshalb eine Endwand 17 auf.
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Ein Schließkolben 18, der ungefähr in der Mitte mit einer Ausnehmung
19 versehen ist, in die hinab der Zapfen 15 sich erstreckt, ist,vom Schlitz 16 geEdhrt,in
Querrichtung des Hauptkörpers 1 verschiebbar. Der im Beispiel gezeigte Schließkolben
18 hat viereckigen Querschnitt (siehe Fig. l),und die Ausnehmung 19 hat längliche
Form mit zwei deutlichen teilkreisfdrmigen Begrenzungen zur Aufnahme des Zapfens
15 in dessen Endlagen. Das Ende des Schließkolbens, das aus dem Hauptkörper 1 heraus
verschoben wird, ist in Beziehung zum übrigen Teil des Kolbens als ein federnder
Schenkel 20 geformt, der mit einem Ansatz 21 versehen ist, der eine erste Oberfläche
23 aufweist, deren Erstreckung mit der Orientierung für eine Begrenzungsfläche der
betr. Nut 22 zusammenfällt. Der Schenkel 20 ist so gerichtet, daß er, wenn der Deckel
abgeschraubt
werden soll, mit der betr. Begrenzungsfläche zusammenwirkt. (Fig. 3).
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Wenn der Schließzylinder 12 zu der in Fig. 3 gezeigten Lage gedreht
ist, wird- somit die Fläche 23 des Ansatzes gegen die Bej grenzungsfläché gepreßt
und zwingt bei Drehen des Hauptkörpers 1 den Schraubkörper 6 mit sich. Der Deckel
kann somit entfernt werden.
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Der Ansatz 21 hat auch eine zweite Oberfläche 24, die im Vergleich
zur Oberfläche 23 in die entgegengesetzte Richtung gewandt und einwärts zum Hauptkörper
1 und in Anziehungsrichtung des Deckels geneigt ist. Beim Aufschrauben des Deckels
wirkt die Oberfläche 24 mit der zweiten Begrenzungsfläche einer Nut 22 zusammen
und führt bei Drehen des Gehäuses 5 in Aufschraubrichtung den Schraubkörper 6 mit
sich. Der Schraubkörper kann dabei.
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auf die öffnung, die der Deckel verschließen soll, geschraubt werden,
bis die Gewinde 9 den Körper 6 so niedergeschraubt haben, daß der Dichtring 10 gegen
die obere Kante der oeffnung dichtet und eine Erhöhung des Anzugsmomentes verursacht.
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Überschreitet dieses Moment einen gewissen vorbestimmten Wert, gleitet
die zweite Oberfläche 24 auf der Begrenzungsfläche der Nut hoch, während der Schenkel
20 einwärts gedrückt wird, bis der Ansatz 21 auf dem nachfolgenden Nocken 25 zwischen
den Nuten 22 reitet. Bei fortgesetztem Drehen des Gehäuses 5, und damit des Hauptkörpers
1, gleitet der Schenkel 20 des Schließkolbens 18 über d-ie- aufeinanderfolgenden
Nuten 22 und Nocken 25. Ein weiteres Anziehen des Deckels ist dadurch-nicht möglich.
(Fig. 4).
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Wünscht man den Deckel nach dem Anziehen auf seinem Platz zu verschließen,
wird der Schlüssel ca. 180 0C gedreht, und der Zapfen 15 nimmt die in Fig. 2 gezeigte
Lage ein. Das Ende 20 des Schließkolbens ist dabei vom Zapfen in den Hauptkörper
1 hinein und aus der Nut 22 heraus gezogen. Zwischen Hauptkörper und Schraubkörper
besteht somit keine Verbindung mehr. Ungeachtet
in welche Richtung
Gehause und Hauptkdrper gedreht werden, der Schraubkdrper 6 bleibt stehen und kann
folglich nicht aus der öffnung in welcher der Deckel sitzt, herausgedreht werden.
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Um dem Schließ+ylinder 12 in verschlossener Lage, und mit dem Zapfen
15 in der in Fig. 2 gezeigten Lage, eine deutliche Endlage zu geben, ist der Schließkolben
18 an seinem inneren Ende mit einem federnden Schenkel 26 ausgebildet, der bei Eindrücken
des Kolbens 18 in den Hauptkdrper gegen die Endwand 17 betätigt wird und eine gewisse,
den Zapfen 15 in der teilkreisförmigen Begrenzung verriegelnden Vorspannung bewirkt.
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Um eine entsprechende deutliche Endlage des Schließzylinders 12 in
der anderen, in Fig. 3 und 4 gezeigten Lage des Schließkolbens 18 zu erhalten, ist
der Schenkel 20 gem. dem Beispiel so geformt, daß er federnd gegen den Boden der
Nut 22 anliegt und damit auch in dieser Lage eine gewisse, den Zapfen 15 in der
tweiten teilkreisförmigen Begrenzung verriegelnde Vorspannung bewirkt.
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Der Schließkolben 18 gem. der Erfindung wird ohne Hilfe durch eine
Feder vom Zapfen 15 zwangsverschoben und von diesem in ausgefahrener Lage des Schließkolbens
18, d.h. wenn für die Momentbegrenzung Wirkungsmbglichkeit besteht, stillgehalten.
Während dieser Phase führt bei stillstehendem Kolben 18 nur das äußere Ende des
Kolbens oder der Schenkel 20 die Federungsbewegung aus, wßhrend der Schenkel, abgesehen
von einer wahlfreien leichten Vortpannung wie oben, sonst unbelastet itstr Es ist
hierdurch möglich, genau zu bestimmen, bei welchem Moment die Moaentbegrentung eintreten
soll, indem man den Schenkel wie auch die Neigung der OberflAche 24 entsprechend
bemißt. Da der Schenkel 20 normal unbelastet ist, ist die Gefahr von Ermüdung unbedeutend.
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In Fig. 1 ist auch die Lüftung des Deckels gezeigt. Der Schraubkörper
6 ist mit einem bei 26 festgeschnappten Ventili.h£usedeckel 27 versehen1 der ein
oder mehrere Löcher 2S aufweist.
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Der Ventilgehäusedeckel 27 dichtet gegen einen inneren Bund 29 des
Schraubkörpers 6. Auf der Innenseite des Bundes wird ein Kolben 30 von einer Feder
31 dichtend gegen den Ventilgehäusedeckel 27 gedrückt. Der Kolben 30 ist ebenfalls
mit einem oder mehreren Löchern 32 versehen, die von einer Membran 33 abgedeckt
sind. Der Boden 7 weist auch ein oder mehrere (nicht gezeigte) Löcher auf. Bei Oberdruck
auf der Innenseite des Deckels wird aufgrund des Druckabfalles über dem Boden 7
der Kolben gegen die Wirkung der Feder 31 einwärts gedrückt, wodurch die Uffnungen
28 mit den Öffnungen im Boden 7 verbunden werden.
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Bei Unterdruck dagegen öffnet aufgrund des Druckabfalles die Membran
33 und ermöglicht Druckausgleich über den Offnungen im Boden 7 und den oeffnungen
32 und 28.