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Offenbare Klappe insbesondere Tankklappe
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Die Erfindung betrifft eine offenbare Klappe zur Abdeckung einer flachen,
etwa muldenförmigen Vertiefung an der Kaross-rie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere
eine Tankklappe, mit einen Sc'-arnier zur drehbaren Anlenkung der Klappe am Fahrzeug
und mit eirer Anordnung, welche die Klappe in ihrer Offen- und ihrer Schließstellung
festhält.
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Bei viel en Fahrzeugen, insbesondere bei Personenkraftwagen, wird
der Tankvershluß gewöhnlich von einer Klappe überdeckt, um ein Verschmutzen des
Tankverschlusses zu vermeiden. Diese Klappe muß in der Schließsvellung-und in der
Offenstellung stehenbleiF-n, d.h. nie muß dort entweder verrasten oder durch Federdruck
oder dergleichen in diesen Stellungen festgehalten werden.
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Man hat diese Aufgabe bislang mit Hilfe von Blattfedern gelöst, vergleiche
z-. die DE-OS 2 104 361, doch henötigen solche Konstruktionen recht viel Platz,
der oftmals nicht zur Verfügung steht. Auch hat es sich gezeigt, daß solche Federn
nach einiger
Zeit rosten und dadurch quietschen, und daß diese Konstruktionen
auch relativ teuer in der Herstellung und der Montage sind.
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Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, die bisherigen Klappen
zu verbessern und insbesondere, eine Klaope zu schaffen, welche sich auch zur Anbringung
in extrem flachen darosseriemulden eignet. Bevorzugt wird auch eine gegen Korrosion
unempfindliche Ausbildung anqestrebt, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
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Nach der Erfindung wird die angegebene Aufgabe gelöst durch die im
Anspruch 1 angegEbenen Faßnahmeno Eine solche Klarpe läßt sich einfach und preiswert
herstellen, eignet sich bestens für flache Karosseriemulden, und se hat gute Gebrauchseigenschaften.
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Eine besonders günstige Lösung ergibt sich dabei durch die Maßnahnlen
nach Anspruch 2, da sich ein längliches Federglied sehr gut in einer flachen Mulde
unterbringen lä ßt und dabei das Volumen aufweisen kann, welches zum Erzeugen der
beñotigten Kräfte erforderlich ist.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten,
in keiner Welse als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen,
sowie aus den übrigen Unteransprüchen. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht von außen
auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klappe, die an einem
Ende teilweise weggeschnitten dargestellt ist, um u.a. Form und Anordnuno des hierbei
verwendeten länglichen Feu glieds zu zeigen,
Fig 2A einen Schnitt,
gesehen längs der Linie II-II der Figur 1, also bei gesehlossener Klappe, Fi. 26
einen Schnitt analog Fig. 2A, aber Lei ge üffneter Klappe, Fig. *3 einen Schnitt,
gesehen längs der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 2Av
in vergrößertem Maßstab, Fig 5 ein Schaubild zur Erläuterung des Festhaltens der
Klappe in ihren beiden Endlagen, Fig. 6 eine vergrößerten Schnitts gesehen längs
der Linie VI-UI der Fig. 1, Fiy. 7 einen vergrößerten Schnitt, gesehen längs der
Linie VII-VII der Fig. 1, Fig. 8 das beim ersten AusführungsbeisPiel verwendete
längliche Federglied9 im entspannten Zustand, Fig. 9 das Federglied nach Fig. 8
vor der endgültigen Montage, Fig. 10 eine Draufsicht auf ein 2. Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemässen Klappe und ihrer Anlenkung, wobei die Klappe selbst nur
mit strichpunktierten Linien angedeutet ist, Fig. 11 einen Schnitt, gesehen längs
der Linie XI-XI der Fig. 10, Fig. 12 einen Schnitt analog Fig. 11, aber bei geöffneter
Klappe,
Fig. 13 eine in Fig. 10 mit XIII bezeichnete Einzelheit,
in vergröMertem Maßstab, Fig. 14 eine Draufsicht auf ein 3. Ausführungsbeispiel
einer erfindunosgemäßen Klappe, Fig. 15 zwl vergrößerte Darstellungen des bei Fig.
14 u. 16 verwendeten, bevorzugt aus Kunststoff hergestellten Scharniers und der
an diesem befstigten Kunststoff-Feder, aus 2 verschiedenen Ftichtungen gesehen,
Fig. 17 eine Ansicht, gesehen in Richtung des Pfeil es X\JII der Fig. 14, Fig. 18
eine Draufsicht von unten auf den mit den Scharniergliedern gemäß Fig. 17 versehenen
Teil der Klappe, Fig. 19 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XIX-XIX der Fig.
14, also bei geschlossener Klappe Fig. 20 einen Schnitt anslog Fig. 19, aber bei
geöffneter Klappe, Fig. 21 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XXI-XXI der Fig.
14, und Fig. 22 eine stark vergrößerte Schnittdarstellung durch das längliche Federglied
und seine Anlenkung am Scharnier, gesehen längs der Linie XIX-XIX der Fig. 14.
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Fig. 1 zeilgt eine Draufsicht von außen auf eine erfindungsgemäße
Klappe 10, die hier als Spritzgußteil aus einem geeigneten Kunststoff, Z2 B. einem
schlagzähen Polyamid, ausgebildet ist, welcher Kunststoff zweckmässig mit geeigneten
Fasern oder Kugeln aus Glas oder Graphit verstärkt ist, z.B. mit hohlen Glaeikiigelchen.
Bevorzugt wird ein Polyamid mit einem Glasfaseranteil von 30 70', t.B. Dursthan.
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Das obere rechte Eck der Klappe 10 ist weggeschnitten dargestellt
und durch strichpunktierte Linien angedeutet.
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Zum Befestigen der Klappe 10 in einer flachen Karosseriemulde 17 (vergleiche
Fig. 2 und 3) eines im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugs dient ein irr Querschnitt
etwa U-förmiges Scharnierlager 119 das aus einer Basis 12 mit zwei Befestigungslöchern
1539 14 und zwei seitlich hochgebogenen Wangen 15, 16 besteht. Das Scharnierlager
11 wird mittels nicht dargestellter Blechschrauben, die die Löcher 13 und 14 durchdringen,
in dieser Mulde 17 befestigt, und an- seinen Seitenwangen 15, 16 ist wie dargestellt
mittels zweier Nieten 18, 19 die Klappe 10 drehbar angelenkt. Das Scharnierblech
11 ist ferner an seiner einen Längsseite zu Anschlägen 20, 21 hochgebogen, welche
die größte Offenstellung der Klappe 10 begrenzen, wie das Fig. 28 klar zeigt. Die
Seitenwangen 15, 16 dienen auch zur drehbaren Lagerung der beiden Enden 25, 26 eines
länglichen Federglieds 27, das im folgenden auch als Federbügel bezeichnet wird
und dessen Mittelabschnitt 28 etua zylindrisch ausgebildet
ist
und parallel zur Drehachse der Klappe 1Overift, welche mit 22 bezeichnet ist. Die
beiden munden 25 und 26 haben im eingebauten Zustand ebenfalls eine geiränsame,
zur Drehachse der Klappe 10 parallele Achse 23 ( vgl. Fig6 2A und 2B). Die Drehachse
22 verläuft durch die beiden Nieten 18 und 19. Wie man am besten aus Fig. 3, b und
? erkennt, haben die Seitenwagen 15 und 16 ibre gröte Höhe jeweils an den Stellen,
an denen sie mit entsprechenden Ausnehmungen zur Aufnahme der Nieten 18 bzw. 19
und der Enden 25 bzwO 26 des Federbügels 27 versehen sind, und damit die Klappe
10 dort nicht an die Seitenwangen 15, 16 anstößt, ist sie mit entsprechenden Ausnehmungen
29, 90 versehen, die in Fig. 3 angedeutet sind. Dies trägt zur niedrigen Bauhöhe
der gesamten Anordnung bei, ohne die Klappe 10 zu schwächen, da die Ausnehmungen
29 30 nur ein sehr-kleines Volumen haben.
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Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, sind die Seitenwangen 15 und 16 unterschiedlich
ausgebildet. Die in Fig. 1 untere Seitenwange 16 hat auf der einen Seite ein Loch
52 zur Aufnahme der Niete 19, und auf der anderen Seite ein Loch 53 zur Aufnahme
des Endes 26 des Federbügels 27.
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Die in Fig. 1 obere Seitenwange 15 hat ebenfalls ein Loch 54 zur Aufnahme
der Niete 18, und sie hat ferner einen etwa parallelzur Basis 12 verlaufenden Schlitz
55, in den wie dargestellt das Federende 25 leicht eingehängt werden kann, z.B.
von Hand oder mit einem Werkzeug.
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Warum dieser Schlitz 55 ? Wie bereits beschrieben, besteht die Klappe
10 aus Kunststoff und wird bei der Herstellung des Fahrzeugs mit dessen-Farbe lackiert
und anschließend durch Einbrennen getrocknet. Da beim Einbrennen die Festigkeit
des Kunststoffs vorübergehend absinkt, sollen hierbei keine mechanischen Kräfte
auf ihn wirken. Deshalb wird bei der Anlieferung das Federende 25 ausgehängt, wodurch
sich die Feder 27 entspannt und etwa die ii Fig. 9 dargestellte Lage einnimmt, in
der auf die Tankklappe keine Kräfte mehr von der Feder 27 wirken.
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In Fig. 6 ist dies durch die Position 25' (entspanntes Federende 25)
angedeutet. Nach dem Lackieren, @@rennen und Abkühlen wird das Federende 25 in den
Schlitz 55 ei-gehängt, und die Tankklappe ist dann gebrauchsfertig.
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Fig. 8 zeigt die Feder 27 in ihrer gestreckten Form, in der sie etwa
die Querschnittsform eines tiefen Tellers (mit sehr breitem Rand) oder eines Sonnenhuts
mit breiter Krempe hat. Das Mittelteil 28, das eine Länge von ca. 17 mm haben kann,
geht unter einem stumpfen Winkel alpha (ca. 1300) beidseits über in einen ebenfalls
ca. 17 mm langen geraden Abschnitt 56 bzw. 56', und diese gehen jeweils unter einem
stumpfen, fast gestreckten Winkel beta (ca. 1600) über in die geraden Endabschnitte
25 bzw. 26. Wie man ferner aus Fig. 1 erkennt, wird beim Einhängen des Endes 25
der Winkel alpha größer und der Winkel beta kleiner, wodurch die Feder 27 eine entsprechende
Vorspannung erhält.
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Wichtig ist auch, daß die Endabschnitte 25 und 26 dabei jeweils etwa
parallel zur Basis 12 verlaufenD um ein Klemmen im Schlitz 55 bzw. im Loch 53 sicher
zu vermeiden und dadurch auch nach Jahren eine sichere, quietschfreie Funktion der
Klappe zu gewährleisten. Die beschriebene Federform trägt hierzu wesentlich bei.
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Wie man aus Fig. 8 ferner entnimmt, schließen die Endabschnitte 25
und 26 bei ungespannter Feder einen Winkel von etwa 120 . .1400, bevorzugt 1300,
ein.
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Im Rahmen der Erfindung ist naturgemäß bei der Ausbildung der Bügel
feder 27 eine große Gestaltungsfreiheit gegeben, aber die dargestellte Form stellt
eine bevorzugte Ausführungsform dar, die sich im praktischen Versuch außerordentlich
bewährt hat.
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Im Bereich ihrer Drehachse 22 ist die Klappe 10 auf ihrer Innenseite
und etwa in der Mitte zwischen den beiden Nieten 18 und 19 mit einem höckerartigen
Vorsprung 36 versehen, dessen in Fig. 4 oberer Abschnitt 37 mit einer AusnehmungX38
zum Einclipsen des Mittelteils 28 der Bügelfeder 27 versehen ist. Der obere Abschnitt
37 ist nur durch einige schmale und dünne Stege 39 mit der eigene lichen Klappe
10 verbunden. Hierdurch wird in sehr- geschickter Weise erreicht, daß die in Fig
4 mit 40 bezeichnete Außenseite der Klappe 10 auch dann eine glatte Oberflache behält,
wenn der Kunststoff nach dem Aus formen im Bereich des höckerartigen Vor sprungs
36 etwas schrumpft.
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Zum.Anlenken an den Seitenunngen 15, 16 des Scharnierlagers 11 ist
die Klappe 10 ferner mit schmalen, stegartigen Scharniergliedern 41, 42, 43 und
44 versehen, welche mit entsprechenden Ausnehmungen für die Mieten 18, 19 versehen
sind und gegen die SeitenT wangen 15 bzw. 16 anliegen und somit die Klappe in Höhenrichtung
führen. Die Scharnierglieder 41 - 44 sind ebenfalls deshalb so schmal ausgebildet,
damit sich auf der Außenseite 40 beim Schrumpfen des Kunststoffs nach dem Entformen
keine unschönen Vertiefunge; bilden.
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Wie die Fig. 2A und 2B zeigen, ist das Mittelteil 28 in die Ausnehmung
38 eingeclipst und kann sich in dieser drehen. Man erhält so eine Kniehebelanordnung,
wie sie in Fig. 5 im Prinzip und in 3 verschiedenen Stellungen dargestellt ist,
und zwar wird der eine Hebel, der in Fig. 5 mit 51 bezeichnet ist, die Länge r hat
und zwischen der Drehachse 22 und dem Mittelteil 28 verläuft, von dem höckerartigen
Vorsprung 36 gebildet, während der andere Hebel von der Bügelfeder 27 gebildet ist
und deshalb in Fig. 5 ebenfalls mit 27 bezeichnet wird. Diese Feder 27 erstreckt
sich von der Drehachse 23 zum Mittelteil 28; i}sre zu Feder Federeçgenschaft ist
in Fig. 5 durch eipe FEder 27' symbolisch dargestellt.
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Schon in der Schließstel1'.ing der Klappe 10, die in Fig. 5 mit durch
gehenden Linien dargestellt ist, hat die Bügelfeder 27 eine Vorspannung, die ausreicht,
um die Klappe 10 bei allen Fahrtbedingungi sicher geschlossen zu halten. Da die
beiden Drehachsen 22 und 23, welche beide in den Seitenwangen 15 bzw. 16 ausgebildet
sind, einen unveränderlichen, festen Abstand voneinander haben, bewirkt diese Vorspannung
eine Kraft K auf das Mittelteil 28 und ein Drehmoment auf die Klappe 10, welches
bestrebt ist, diese Klappe geschlossen zu halten.
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Wird die Klappe 10 geöffnct, so muß vom Benutzer ein entsprechende
Gegenmoment aufgebracht werden, wodurch in der gestreckten Stellun die in Fig. 5
mit gestrichelten Linien angedeutet ist, die Bügelfeder 27 um etwa den Betrag 0,3
. r verkürzt und ihre Spannung entsprechend erhöht wird. Die Lage des Mitt elteils
28 in der gestrichelten Stellung ist in Fig. 5 mit 28W bezeichnet.
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Nach iem iiberschreiten der gestreckten Stellung kehrt sich die Dichtung
des Drehmoments um (Kraft K' in Fig. 5), und dieses Drehmoment ist nun bestrebt,
die Klappe 10 in ihre in Fig. 28 dargestellte Offenstellung zu drehend und dort
zu halten. In Fig. 5 ist die Offanstellung mit strichpunktierten Linien dargestellt.
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Beim Öffnen dreht sieh die Klappe 10 um etwa 900. In vielen Fallen
ist es zweckmässig, die gestreckte Stellung der Kniehebelanordnung SO so zu legen,
daO sie etwa nach dem halben Öffnun@sweg der Klappe 10 erreicht wird, so, wie das
F ig. 5 zeigt, doch sind auch andere Winkelverhältnisse möglich. Die Klappe 10 kann
selbstverständlich im geschlossenen Zustand auch verriegeLt oder sonstwie gesichert
werden.
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Die Klappe nach dem ersten Ausführungsbeispiel paßt wie dargestellt
z.B. in eine muldenförmige Vertiefung 1? von nur 13 m Tiefe und hat dabei im Vergleich
zu den bekannten Klappen einen wesentlich einfacheren Aufbau, der zudem auch äußerst
wenig korrosionsanfällig ist, Dadurch, daß der zweite Arm der Kniehebelanordnung
als längliches Federglied nach Art einer Bügelfeier ausgebildet ist, steht für dle
Energiespeicherung in dieser Feder ein ausreichend großes ljerkstoffvolumen-zur-
erfügung, denn diese Feder erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zu der von ihr
zu erzeugenden Federkraft und entspricht. daher in optimaler Weise der Forderung
nach niedriger Bauhöhe,- Die Klappe 10 läßt sich sehr leicht entformen, weil die
Ausnehmunqen zwischen den Stegen- 39 und zwischen den Scharnier gliedern 41 - 44
sich alle nach derselben Seite-hin oeffnen und daher für alle ein--gemeinsamer Kern
verwendet werden kann, sich also ein einfaches Formwerkzeug ergibt.
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Naturgemäß könnte die Klappe 90 hier wie auch bei den folqenden Ausführungsbeispielen
aus einem anderen Werkstoff
als dem angegebenen glasfaserverstärkten
Kurststoff ausgebildet werden, z.8. aus Zinkdruckguß, Aluminiumdruck guß, oder als
Blechteil.
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Das zweite Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 - 13 zeigt eine Variante
der Anordnung des länglichen Federglieds, das hier mit 60 bezeichnet ist. Dieses
hat weitgehend dieselbe Form wie das Federglied 27, also sbenfalls etwa die Querschnittsform
eines Suppentellers, ist aber hier mit seinem Mittelabschnitt 61 in einem im Querschnitt
etwa U-förmigen Lagerteil 62 am Scharnierlager 63 eingehängt, welch letzteres ebenfalls
2 Befestigungslöcher 64 zur Befestigung in der Karosseriemulde 17 aufweist, deren
Tiefe hier z.B. 14 mm betragen kann. Die Form des Lagerteils 62 geht besonders deutlich
aus den Fig. 11 und 12 hervor und ermöglicht es, das Federglied 60 erst nach dem
Lackieren und Einbrennen einzuhängen und dadurch die Klappe &5, deren Form und
Werkstoff denjenigen der Klappe 10 weitgehend entsprechen, beim Einbrennvorgang
von äußeren Kräften freizuhalten.
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Die Klappe 65 ist mittels einer Welle 66 in den beiden Seitenwangen
67, 68 des Scharnierlagers 11 gelagert und hat hierzu insgesamt 6 schmale Scharnierglieder
71 - 76, die jeweils durch Abstände voneinander getrennt sind, um beim Erstarren
des Kunststoffs Vertiefungen der Oberfläche auf der AuldEnseite der Klappe 65 zu
vermeiden.
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Die Scharnierglieder 71 und 72 nehmen zwischen sich die Seitenwange
67 auf, während die Scharnierglieder 75 und 76 zwischen sich die Seitenwange 68
aufnehmen und dadurch die Klappe 65 in Höhenrichtung führen.
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Die Scharnierglieder 72 - 75 dienen ferner zur Aufnahme und Anlenkung
aer Enden de Federglieds 60, welche mit
77 (oberes Ende, und 78
(untere Ende) bezeichnet sind. Hierzu befinden sich dort Löcher 79, von denen eines
in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist und in die diese Federenden gesteckt sind.
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Die Federenden 77 und 78 erstrecken sich hier bis ziemlich nahé an
die Seitenwangen 67 bzwo 69 heran, wie das Fig. 13 besonders deutlich zeigto Dies
ergibt eine gute Führung für diese Enden, die sich bei einer Betätigung der Klappe
jeweils etwas in Längsrichtung verschieben.
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Außerdem liegen hier in sehr vorteilhafter Ueise die Angriffspunkte
der Federkraft direkt neben den Lagerstellen, so daß diesE Federkraft die Klappe
65 praktisch nicht verfnrmen kann, zumal an jeder Angriffsstelle nur die halbe Federkraft
wirksam ist Beim ersten Ausführungsbeispiel dagegen wird die gesamte Kraft der Feder
27 an einer einzigen Stelle in die Klappe 10 eingeleitetp und diese Steine ist dazuhin
noch weit von der Lagerstelle entfernt, so daß dort die Klappe 10 wesentlich steifer
ausgebildet sein muß, um ein unerwünschtes Auswölben durch die Kraft der Feder 27
zu vermeiden. Bei Klappen aus Kunststoff ist die Einleitung der Federkraft an mehreren
Stellen günstiger, und die Erfindung sieLt deshalb die Einleitung der Federkraft
ir dio Klappe bevorzugt an rrehreren Stellen vor welche bevorzugt dicht bei den
Lagerstel en liegen und deren Zahl auch größer als 2-sein kann, wobei man dann eine
entsprechend gewellte Feder oder auch mehrere Einzelfedern verwenden kann.
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Cie Wirkungsweise beruht wiederum auf de Kniehetelprinzip und entspricht
völlig der zu Fig. 5 gegebenen Beschreibung. Fig. 11 gibt - für die Erläutern der
Kniehebelwirkung - sinige Maße ano Danach beträgt die Lange der - ach im Ruhezustand
bereits vorgespannten
Feder 60 hier 14, 5mmS der Mittenabstand
der Welle 66 und des Lochs 79, also die Größe r in Fig. 5, beträgt 5 mm> und
der - unveränderliche - Abstand zwischen Welle 66 und Mittelabschnitt 61 beträgt
etwa 18 mm.
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lJird die Klappe 65 aus der Stellung gem. Fig. 11 um 400 geöf"net,
so liegen die Punkte 62, 79 und 65 auf einer Linie, und die Feder 60 wird auf 12,9
mm verkürzt, also um etwa 11 %, und wird dadurch entsprechend stärker gespannt.
Bei Überschreiten dieser Totpunktlage federt die Klappe 65 dann weiter bis zu der
in Fig. 12 dargestellten Offenstellung, bei der sie etwa 80 geöffnet ist und bei
der die Feder 60 wieder wie in der Ausgangslage (Fig. 11) eine Länge von 14, 5 mm
hat.
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Naturgemäß dienen die angegebenen Maße nur zur Erläuterung und zum
besseren Verständnis der Erfindung, sind also Ausführungsbeispiel. Man kann sie
ohne weiteres variieren, zoBo um eine andere Totpunktlage zu erhaltens oder um bei
einer tieferen Mulde 17 sich einer anderen Geometrie anzupassen.
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Beim 1. und 2. Ausführungsbeispiel wurde jeweils ein längliches Federglied
aus Federstahl verwendet Bei Anordnungen mit Kunststoffteilen ist aber generell
anzustreben, alle Teile aus Kunststoff zu machen, um die vollen Vorteile des Kunststoffs
zur Geltung zu bringen, insbesondere seine Korrosionsfreiheit. Denn die Stahlfedern
27 oder 60 können natürlich im Laufe der Zeit rosten und müssen deshalb gegen Rcst
geschützt werden Dasselbe gilt für das Scharnierlager.
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Das dritte Ausführungsbeispiel nach den Fig. 14 bis 22 zeigt deshalb
eine Anordnung, welche einschließlich des Scharnierlagers und des Federglieds vollständig
aus
Kunststoff aufgebaut ist und den Vorteil der Korrosionsfreiheit hat. AußErdem ist
diese Anordnung auch sehr leicht zu montieren und preiswerter in der Herstellung
als die vorhergehenden Ausführungsbeispiele.
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Auch beim dritten Ausführungsbeispiel werden für gleiche oder gleichwirkende
Teile wie in den vorhergehenden Figuren jeweils dieselben Bezuoszeichen verwendet.
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Fig. 14 zeigt in Draufsicht eine Tankklappe 82; mit 83 ist die Einfüllöffnung
des Tanks angedeutet, die von der geschlossenen Klappe 82 abgedeckt wird. Die Klappe
82 besteht auch hier vorzugsweise aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK)J
zueckmässig einem Polyamid, z.Bo DURETHAN. Auch das längliche Federglied, das hier
mit 84 bezeichnet list, sowie das Scharnierlager 859 sind aus demselben GFK hergeiel-lt.
Die Klappe 82 hat an ihrer Unterseite lediglich vier Scharnierglieder 86 » 89S welche
senkrecht von der Klappe abstehen und an der linken Außenseite der Klappe (bezogen
auf FigO 14) durch einen Steg 90 verbunden sind. Alle Scharnierglieder sind flächig
und verlaufen parallel zueinander. Die äußeren Scharnierglieder 86 und 89 dienen
zur Anlenkung am Scharnierlager 85 und haben dazu Ausnehmungen 93, vgl. die Fig.
17 und 18. Die inneren Scharnierglieder 87 und 88 dienen zum Angriff der beiden
äußeren Enden 94 und 95 des Federglieds 84 und sind hierzu jeweils mit einer Ausnehmung
96 versehen, vgl. die Fig. 17 und 18. Der in die Zeichenebene projizierte Mittelabstand
der Ausnehmungen 93 und 96 entspricht dem Maß r in Fig. 5. Naturgemäß könnte man
die Scharnierglieder 87 und 88 auch einsparen und dafür die Ausnehmungen 96 an den
Scharniergliedern 86 und 89 vorsehen, müßte letztere dafür aber stärker ausbildens
was aus den bereits erläuterten Gründen bei einer Klappe aus Kunststoff meist unerwünscht
ist> weil sich dann an diesen Stellen an der Oberfläche der Klappe Vertiefungen
ausbilden könnten. Die dargestellte Ausführungsform wird deshalb bevorzugt9 wobei
auch hier anzustreben ist,
die beiden Scharnierglieder 86 und 87
dicht beieinander anzuordnen, ebenso die beiden Scharnierglieder 88 und 89, um Verformungen
der Klappe zu vermeiden, xxxx xxx xxx xxx xxx wie das bereits beim zuleiten Ausführungsbeispiel
ausführlich beschrieben wurde.
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Das Scharnierlager 85 sowie das an ihm eingerastete längliche Federglied
84 aus Kunststoff sind in den Fig. 15 und 16 nochmals dargestellt. Das Scharnierlager
85 hat eine mit 2 Befestigungslöchern 97 versehene Basis 98, an deren beiden Längsenden
je eine Seitenwange 99 bzw. 100 vorgesehen ist. Die Seitenwangen 99 und 100 sind
an ihrer Außenseite jeweils mit einem Zapfen 101 versehen, der jeweils zum federnden
Einrasten in die zugeordnete Ausnehmung 93 an der Klappe 82 ausgebildet ist. Zum
Einrasten werden die Seitenwangen 99, 100 etwas zusammengepreßt, und die Zapfen
101 können dann direkt einrasten und lagern die Klappe 82 am Scharnierlager 85.
Diesen eingerasteten Zustand zeigt Fig. 14. Hierbei bewirken die Seitenwangen 99
und 100 gleichzeitig auch eine Führung der Klappe 82 in Höhenrichtung. Ersichtlich
ist diese Anordnung auch dann sehr vorteilhaft, wenn z.B. nach einem Unfall eine
neue Klappe eingebaut werden muß da der Austausch sehr rasch vor sich geht.
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In seiner Mitte hat das Scharnierlager 85 ein Widerlager 104 für das
Federglied 84. Dieses Widerlager 104 ist an seiner unteren Seite mit 3 Ausnehmungen
105 versehen und hat an seiner Oberseite eine zylindrische Ausnehmung 1069 die seitlich
mit einer Einführöffnung 107 versehen list, um das Einclipsen bzwo Einrasten eines
zylindrischen Vorsprungs 108 am Mittelabschnitt des Federglieds 84 zu ermöglichen,
wie das die Darstellung nach Fig. 22 sehr deutlich und präzise zeigt. Die Einführöffnung
107 ermöglicht auch die erforderliche Schuankbeuegung des
Federglieds
84 in der Ausnehmung 106. Bein dritten Ausführungsbeispiel beträgt der maximale
Schwenkwinkel an dieser Stelle wenic-er als 40 °, ist also nicht sehr groß. Ein
solcher Winkel läßt sich durch geeignete Wahl der Geometrie der Kniehebelanordnung
erreichen, und das dritte Ausführungsbeispiel zeigt eine entsprechende, bevorzugte
Lösung.
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Das Federglied 84 ist nach dem Prinzip des Doppel-T-Trägers aufgebaut,
wie das Fig. 22 klar zeigt, d.ho zwischen zwei Flanschen 109, 110 erstreckt sich
als Verbindungssteg eine relativ dünne Verbindungswand 111. Der Flansch 109 weist
einen zum zylindrischen Abschnitt 108 parallelen Abschnitt auf, der z.B. 2 cm lang
sein kann und an seinen Enden jeweils unter einem IJinkel von etwa 1550 abbiegt.
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Der Flansch 110, welcher im Betrieb auf Zug beansprucht wird, hat
im Mittelabschnitt einen Abstand von etwa 6 mm vom Flansch 109 und bildet dort eine
Art Spitze, weil dort seine beiden Hälften unter einem Winkel von ebenfalls etwa
1550 zusammenlaufen. An den beiden Enden 94 und 95 vereinigen sich wie dargestellt
die Flansche 109 und 110 und gehen in zylindrische Abschnitte über, die zum Einrasten
in die Ausnehmungen 96 ausgebildet sind und etwa deren Durchmesser haben. tdie die
Zeichnungen zeigen, ist auch dieses Federglied symmetrisch zu einer Mittelachse
114 aufgebaut, und es hat etwa die Form eines weit aufgebogenen C bzw. die Querschnittsform
einer flachen Schale mit sehr dickem Boden.
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Zur Montage werden die 3 Teile der Klappenanordnung, also das Scharnierlager
85, das Federglied 84 und die Klappe 82 durch Einrasten bzwo Einclipsen gelenkig
miteinander verbunden, wobei das Federglied eine Vorspannung erfährt, in dem der
erwähnte Winkel von 155° zwischen oberem und unterem Abschnitt des Flansches 110
wie in
Fig. 14 dargestellt auf etwa 1700 vergrößert wird, wobei
der Flansch 110 gedehnt und der Flansch 109 zusammengedrückt wird. Hierdurch entsteht
eine Vorspannung im Federglied 84, welche in der Ruhestellung (Fig. 19) und der
Offenstellung (Fig. 20) wirksam ist, um die Klappe 82 in diesen beiden Stellungen
sicher festzuhalten, aber ein ungehindertes Öffnen bzw. Schließen durch den Benutzer
zu ermöglichen.
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Wie man aus einem Vergleich der Fig. 19 und 20 ohne weiteres entnimmt,
befindet sich die Kniehebelanordnung bei einem Offnungswinkel der Klappe 82 von
ca. 450 in ihrer Totpunktstellung, dh. dann liegt das Federglied 84 direkt in der
- zum Boden der Mulde 17 parallelen - Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten
des zylindrischen Vorsprungs 108 und der Ausnehmung 93 (vgl. Fig. 19) und ist gegenüber
seiner Länge nach Fig. 19 oder 20 um etwa 18 % in der Länge reduziert, so daß es
nach Überschreiten dieser Totpunktlage in der einen oder anderen Richtung sich entspannt
und dabei die Klappe 82 entweder voll öffnet oder voll schließt. Für die bevorzugten
Maßverhältnisse bei Fig. 19 kann man noch folgende Angaben machen: Fttelpunktabstand
zw.zylindr. Vorsprung 108 u. Ausnehmung 93 : 100 % " II Ir 108 " s 96 4 80 % " "
Ausnehmung 93 n 96 4 34 %.
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Dasselbe gilt für Fig. 20, d.h. die von den drei ange- -gebenen Größen
aufgespannten Dreiecke in diesen beiden Figuren haben dieselbe Form, sind aber zueinander
spiegelsymmetrisch.
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Es ist noch darauf hinzuweisen, daß auch hier das Feder glied 84
zweckmässig erst nach dem Lackieren und Einbrennen eingehängt wird, d.h. man wird
die Enden 94 und 95 erst dann in die Öffnungen 96 einhängen. Auch hier ist
der
große Vorteil gsgeben, daß die Kraft des Federglieds 84 an 2 räumlich voneinander
getrennten Stellen und gleich mässig verteilt in die Klappe 82 eingeleitet wird.
Wie man Fig. 15 entnimmt, ist das Federglied 84 flach ausgebildet, um Verwindungen
bei Belastung zu vermeiden, d.h. die Flansche 109 und 110 liegen alle in derselben
Ebene, ebenso die Zapfen 94 und 95 an ihren Enden und der zylindrische Vorsprung
108.
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Die Erfindung ist also optimal an die beengten Raumverhältnisse angepaßt,
wie sie für Tankklappenmulden an Kraftfahrzeugen typisch sind und bringt eine sehr
elegante Lösung für die Kinematik, die vom Markt gefordert wird, um die Klappe sicher
in der Offenstellung und der Schließstellung zu halten.