DE2906812C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckel zum Verschließen des Füllstutzens am Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs mit einem Innenteil mit einem zentralen Abschnitt zum Verschließen und Abdichten des Füllstutzens mittels Hineinschraubens sowie mit sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten, und einem Außenteil, der eine mit der Hand zu erfassende Fläche aufweist, um den zentralen Abschnitt des Innenteils in den Füllstutzen ein- bzw. ihn aus dem Füllstutzen herauszuschrauben, sowie mit einer Verbindung zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Außenteil, die sich bei äußerer Gewalteinwirkung löst.

Ein solcher Deckel ist aus der DE-OS 26 57 747 bekannt und besitzt eine Verbindung zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Außenteil, die als Einrastverbindung oder Aufschnappverbindung bezeichnet werden kann. Eine solche Verbindung besitzt zwei wesentliche Nachteile. Zum einen ist diese Aufschnappverbindung entweder derart drehfest, daß sich der Verschluß als Ganzes mangels einer Drehmoment-Begrenzungseinrichtung derart festsetzen kann, daß sein Lösen praktisch unmöglich wird, oder diese Verbindung sitzt nicht drehfest, derart, daß sie in Schließrichtung bei Überschreitung eines bestimmten Drehmomentes durchrutscht und anschließend, wenn der Deckel wieder geöffnet werden soll, ebenfalls durchrutschen muß, so daß das Öffnen nicht mehr ohne weiteres möglich ist. Zum andern muß bei mehrfacher Benutzung dieser bekannten Aufschnappverbindung, beispielsweise durch ein Abspringen des Deckels infolge Gewalteinwirkung und ein anschließendes, erneutes Aufbringen desselben zur Wiederherstellung der Verbindung, von Materialermüdungserscheinungen, irreversiblen Dehnungen, in jedem Falle von Änderungen des Verhaltens nach mehrfachem Lösen und erneutem Befestigen ausgegangen werden.

Grundsätzlich soll eine solche Verbindung zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Außenteil, die sich bei äußerer Gewalteinwirkung auf den Außenteil löst, verhindern, daß sich der Verschluß verformt und gegebenenfalls undicht wird, beispielsweise bei einem Zusammenstoß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die sowohl eine Drehmoment-Begrenzungseinrichtung besitzt, die das Drehmoment beim Hineinschrauben des Verschlusses in den Füllstutzen limitiert, als auch darüber hinaus noch dafür sorgt, daß übermäßige Krafteinwirkungen auf den Deckel nicht auftreten können, da vorher der Deckel abspringt. Darüber hinaus soll auch gewährleistet sein, daß Gewalteinwirkung auf den Deckel nicht zu einer Beeinträchtigung der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Drehmoment-Begrenzungseinrichtung zwischen dem Außenteil und den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten und dadurch, daß die Verbindung mindestens eine Sollbruchstelle in Abstand von der Drehmoment-Begrenzungs­ einrichtung zwischen dem zentralen Abschnitt und den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten aufweist, um ein Brechen des Deckels zu erleichtern, ohne daß die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung dadurch beeinträchtigt ist.

Beim Erfindungsgegenstand ist sichergestellt, daß einerseits die Drehmoment-Begrenzungseinrichtung in Funktion tritt, sobald der Deckel im Schließsinne eingeschraubt wird, andererseits jedoch eine formschlüssige Verbindung im Aufschraubsinne vorhanden ist, die derart starke Kräfte auszuüben geeignet ist, daß eine Einrastverbindung gemäß der eingangs erwähnten, vorbekannten Bauart nachgeben müßte. Gerade dies ist der Vorteil des Vorhandenseins der erfindungsgemäßen Sollbruchstelle. Bei einer Sollbruchstelle versteht es sich, daß der gebrochene Teil durch einen neuen ersetzt werden muß. Die jeweiligen, dem Sollbruch unterliegenden Teile lassen sich somit immer nur einmal verwenden. Daraus ergibt sich, daß, entsprechend exakte Dimensionierung vorausgesetzt, ein Auswechseln der gebrochenen Sollbruchelemente durch neue Elemente wieder zur gleichen, vorherigen Verhaltens­ charakteristik führt, dahingehend, daß bei exakt gleichen Einwirkungskräften ein Bruch erfolgt. Die weiter oben im Zusammenhang mit der bekannten Vorrichtung erwähnten Materialermüdungen können nicht auftreten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 und 1a jeweils eine teilweise weggebrochen gezeichnete Ansicht zur Veranschaulichung des inneren Teils eines erfindungsgemäßen Kraftstoff­ behälterdeckels;

Fig. 2 einen Axialschnitt des Deckels nach Fig. 1 längs der Linie 2-2 in Fig. 1, der erkennen läßt, auf welche Weise sich der Außenteil von dem Innenteil abbrechen läßt; und

Fig. 3 den Teilschnitt 3-3 in Fig. 1, in dem eine Sollbruchstelle des Deckels dargestellt ist.

Gemäß Fig. 1 und 2 gehören zu einem erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälterdeckel 10 ein Innenteil 11 und ein Außenteil 12. Der Innenteil 11 dient in der dargestellten Weise dazu, den Füllstutzen 13 des Kraftstoffbehälters eines Kraftfahrzeugs zu verschließen. Der Außenteil 12 weist eine mit der Hand zu erfassende Fläche 14 auf, die zu erfassen ist, sobald der Innenteil 11 in den Füllstutzen des Kraftstoffbehälters eingeführt bzw. daraus entfernt werden soll.

Der zentrale Abschnitt 15 des Innenteils 11 bildet den eigentlichen Verschluß und besitzt einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt, der den Füllstutzen 13 dicht verschließt. Gemäß Fig. 2 weist der axial nach innen ragende Abschnitt 16 des Innenteils 11 ein Außengewinde 17 auf, das mit einem entsprechenden Innengewinde 18 des Füllstutzens 13 zusammenarbeitet; der Innenteil hat eine Dichtung 19 in Form eines weichen Dichtungsrings aus Gummi. Gemäß Fig. 1 und 2 weist der Innenteil 11 an seinem äußeren Ende einen scheibenförmigen, zentral angeordneten Abschnitt 20 auf.

Der Außenteil 12 ist mit dem Innenteil 11 so verbunden, daß geschwächte Abschnitte oder Sollbruchstellen zwischen dem zentralen Abschnitt 15 des Innenteils 11, das die Öffnung des Füllstutzens 13 verschließt, und den mit dem Außenteil 12 verbundenen Befestigungseinrichtungen vorhanden sind.

Der Innenteil 11 ist mit mehreren nach außen vorspringenden Abschnitten 21 und 22 versehen, die gegenüber dem sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 16 des Innenteils 11 und dem scheibenähnlichen oberen Abschnitt 20 freitragend nach außen ragen können, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Stege 23 und 24, welche die Abschnitte 21 und 22 mit dem zentralen Abschnitt 15 des Innenteils 11 verbinden, bilden Sollbruchstellen, damit sich der Außenteil 12 leichter von dem Innenteil 11 abbrechen läßt. Man kann die Stege 23 und 24 mit Nuten versehen, um ihre Dicke zu verringern und über ihre ganze Länge Punkte zu verteilen, an denen Spannungskonzentrationen auftreten, damit sich diese Stege noch leichter durchbrechen lassen. Sind die Einrichtungen zum Verbinden des Außenteils 12 mit dem Innenteil 11 als freitragende, sich in der Umfangsrichtung erstreckende Abschnitte 21 und 22 ausgebildet, können die geschwächten Abschnitte vorzugsweise durch gerade V-förmige Nuten gebildet sein, welche die Stege 23 und 24 kreuzen, die die freitragenden Abschnitte 21, 22 mit dem zentralen Abschnitt des Innenteils 11 verbinden. Wie z.B. aus Fig. 1 ersichtlich, kann der Steg 23 zwischen dem zentralen Abschnitt 15 des Innenteils 11 und dem freitragenden Abschnitt 21 mit zwei geraden V-förmigen Nuten 25 a und 25 b versehen sein, die sich von den Rändern 26 und 27 des Steges 23 aus erstrecken und sich nahe dem Mittelpunkt des freitragenden Abschnitts 21 kreuzen. Der Steg 24 zwischen dem Innenteil 11 und dem freitragenden Abschnitt 22 kann auf ähnliche Weise dadurch geschwächt sein, daß er ebenfalls mit zwei geraden, sich kreuzenden V-förmigen Nuten 28 a und 28 b versehen ist, wie es Fig. 1 zeigt, d.h. die Nuten beginnen an den Rändern der Stege 23, 24 und kreuzen sich jeweils nahe dem Mittelpunkt des zugehörigen, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden freitragenden Abschnitts. Um die vorgesehene Bereitschaft des Außenteils 12, sich von dem Verschluß abbrechen zu lassen, noch zu vergrößern, kann man die Abschnitte 21 und 22 jeweils etwa in der Mitte zwischen ihren Enden mit einer V-förmigen Nut 29 bzw. 30 versehen. Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Teil des Abschnitts 22, der eine V-förmige Nut 30 aufweist.

Gemäß Fig. 2 ist der Außenteil 12 mit dem Innenteil 11 an den vorspringenden Abschnitten 21 und 22 durch eine federnde Befestigungschelle 31 verbunden. Wird der Außenteil 12 einem Stoß ausgesetzt, z.B. gemäß Fig. 2 durch ein Blechteil 32 eines anderen Fahrzeugs, kann die Sollbruchstelle des Innenteils 11 zerstört werden, ohne daß ein Brechen des zentralen Abschnitts 15 des Innenteils 11 zu befürchten ist, der den eigentlichen Kraftstoffbehälterverschluß bildet. Gemäß Fig. 2 bewirkt der auf den Außenteil 12 durch das Blechteil 32 aufgebrachte Stoß, daß die Stege zwischen dem zentralen Abschnitt 15 des Innenteils 11 und den Abschnitten 21 und 22, mit denen der Außenteil 12 verbunden ist, brechen, und zwar insbesondere an den V-förmigen Nuten 25 a, 25 b und den V-förmigen Nuten 28 a, 28 b im mittleren Teil des Innenteils 11. Da der Innenteil 11 nahe den V-förmigen Nuten 25 a, 25 b und 28 a, 28 b bricht und da häufig auch die Abschnitte 21 und 22 an den V-förmigen Nuten 29 und 30 brechen, wird der Innenteil 11 nicht längs des sich axial erstreckenden Abschnitts 16 beschädigt, so daß die Dichtung 19 und das Außengewinde 17 unversehrt bleiben und den Füllstutzen 13 weiterhin dicht verschlossen halten.

Die Erfindung ist insbesondere bei Kraftstoffbehälter­ deckeln anzuwenden, bei denen ein Innenteil mit einem mit Gewinde versehenen Verschluß vorhanden ist, der als Formteil aus Kunststoff hergestellt ist und einen gesonderten Außenteil aufweist, welcher durch den Innenteil unterstützt wird und mit ihm zusammenarbeitet, so daß der Innenteil in Einschraubrichtung gedreht werden kann, wobei jedoch ein Schlupf dann auftritt, wenn das aufgebrachte Drehmoment einen bestimmten Wert in dieser Richtung überschreitet, und wobei der Innenteil in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden kann, ohne daß ein Schlupf auftritt. Ein solcher Deckel ist geeignet, den Füllstutzen des Kraft­ stoffbehälters eines Kraftfahrzeugs zu verschließen, ohne daß ein übermäßiges Festziehen des mit Gewinde versehenen eigentlichen Verschlusses möglich ist.

Bei einem solchen Deckel ist der Innenteil 11 aus Kunststoff mit mehreren Fingern oder Klinken 40 a und 40 b versehen, die von den in der Umfangsrichtung verlaufenden freitragenden Abschnitten 21 und 22 aus unterstützt werden und sich allgemein konzentrisch um die Achse des Verschlusses erstrecken. Der Außenteil 12 weist eine Einrichtung 41 auf, die eine konzentrisch zur Achse des Verschlusses angeordnete Ratsche bildet. Zu dieser Einrichtungkönnen mehrere konzentrisch angeordnete Zähne oder Aussparungen des Außenteils gehören. Wird der Außenteil 12 mit dem Innenteil 11 verbunden, z.B. mit Hilfe der Schelle 31, greifen die einzelnen Finger oder Klinken 40 a und 40 b in die Ratsche 41 ein so daß man den Außenteil 12 benutzen kann, um den Innenteil 11 zu drehen, wenn er in bzw. außer Eingriff mit dem Füllstutzen 13 gebracht werden soll. Die Finger oder Klinken sind auf bekannte Weise mit einem Rampenprofil versehen, und die Elastizität des Kunststoffs, aus dem die langgestreckten Klinken bestehen, ermöglicht nur das Aufbringen eines begrenzten Drehmoments auf den Innenteil 11 durch Drehen des Außenteils 12 in Einschraub­ richtung.

Ist der Innenteil 11 als Formteil aus Kunststoff ausgebildet, ist es zweckmäßig, die V-förmigen Nuten an der oberen Stirnfläche des Innenteils auszubilden, damit sich dieser Teil leichter formen läßt. Wenn der Innenteil 11 unter Einspritzen von Kunststoff in den zentralen Abschnitt geformt wird, damit der Kunststoff nach außen zu den vorspringenden Abschnitten fließt, ist es zweckmäßig, V-förmige Nuten vorzusehen, die sich quer zu den Fließlinien des Kunststoffs während des Spritzvorgangs erstrecken. Hierbei sind Nuten, die einen scharfkantigen Querschnitt haben, z.B. V-förmige Nuten, vorzuziehen, denn sie lassen sich nicht nur leicht formen, sondern sie bewirken auch eine Konzentration der Spannungslinien an den scharf ausgeprägten Rändern, so daß sie das Brechen des Bauteils längs der Linien erleichtern, an denen die höchste Spannung auftritt.

Anstelle der V-förmigen Nuten lassen sich auch Nuten mit verschiedenen anderen Querschnittsformen vorsehen, um jeweils eine Spannungskonzentration an den gewünschten Stellen herbeizuführen. Zwar kann es vorzuziehen sein, zur Erleichterung der Herstellung die Nuten an der Oberseite des Innenteils auszubilden, doch könnte man die Nuten ebenso gut an der Unterseite ausbilden. Fig. 1a zeigt eine mögliche Weiterbildung, bei der anstelle der geraden Nuten 25 a und 25 b nach Fig. 1 jeweils nur eine kreisbogenförmige Nut 25 a vorhanden ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1a ist eine ähnliche kreisbogenförmige Nut anstelle der aus Fig. 1 ersichtlichen geraden Nuten 28 a und 28 b vorhanden. Der Grundgedanke, eine oder mehrere Sollbruchstellen vorzusehen, läßt sich auch bei Kraftstoffbehälterdeckeln anwenden, zu denen jeweils ein Außenteil 12 aus Metall oder Kunststoff und eine Befestigungsschelle 31 aus Metall oder Kunststoff gehören.

Claims (4)

1. Deckel zum Verschließen des Füllstutzens am Kraftstoffbehälter eines Kraftfahrzeugs mit einem Innenteil (11) mit einem zentralen Abschnitt (15) zum Verschließen und Abdichten des Füllstutzens mittels Hineinschraubens sowie mit sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten (21, 22), und einem Außenteil (12), der eine mit der Hand zu erfassende Fläche (14) aufweist, um den zentralen Abschnitt des Innenteils in den Füllstutzen ein- bzw. ihn aus dem Füllstutzen heraus­ zuschrauben, sowie mit einer Verbindung zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Außenteil, die sich bei äußerer Gewalteinwirkung löst, gekennzeichnet durch eine Drehmoment-Begrenzungseinrichtung (41) zwischen dem Außenteil (12) und den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten (21, 22), und dadurch, daß die Verbindung mindestens eine Sollbruchstelle in Abstand von der Drehmoment-Begrenzungseinrichtung zwischen dem zentralen Abschnitt (15) und den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitten (21, 22) aufweist, um ein Brechen des Deckels zu erleichtern, ohne daß die Drehmoment-Begrenzungs­ einrichtung dadurch beeinträchtigt ist.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitte (21, 22) des Innenteils (11) von dem zentralen Abschnitt (15) aus durch Stege (23, 24) freitragend unterstützt sind und daß sich innerhalb der Stege zwischen dem zentralen Abschnitt (15) und den freitragenden Abschnitten Nuten (25 a, 25 b) erstrecken.

3. Deckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (25 a, 25 b) als gerade V-förmige Nuten ausgebildet sind, die an den Rändern der Stege (23, 24) beginnen und sich jeweils nahe dem Mittelpunkt des zugehörigen, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden freitragenden Abschnitts kreuzen.

4. Deckel nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder sich in der Umfangsrichtung erstreckende Abschnitt (21, 22) in der Mitte zwischen seinen Enden mit einer V-förmigen Quernut (29, 30) versehen ist.