DE29611514U1

DE29611514U1 - Verschlußdeckel mit temperaturabhängiger Abschraubsicherung

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Publication number: DE29611514U1
Application number: DE29611514U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2006-07-03
Also published as: WO1998000347A1; DE59706885D1; EP0918701A1; BR9709901A; CA2258170A1; US6073791A; EP0918701B1

Description

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Anmelder:

Reutter Metallwarenfabrik
GmbH
Theodor-Heuss-Str. 12

71336 Waiblingen

3531 016 O/eg 01.07.1996

WP 96/12

Titel: "Verschlußdeckel mit temperaturabhängiger Abschraubsicherung¹¹

Beschre ibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen auf einen ortsfesten Stutzen beispielsweise eines Kraftfahrzeugkühlers, eines Ausgleichsbehälters von Kühl- oder Heizsystemen oder dergleichen zu befestigenden, vorzugsweise aufschraubbaren oder aufsteck- und drehbaren Verschlußdeckel mit einer Schraub- bzw. Steck- und Drehkappe und einem verdrehbaren Eingriffsteil, innerhalb dessen ein vorzugsweise in Überdruck/Unterdruck-Kombination ausgeführtes Ventil konzentrisch zur Kappe angeordnet ist, wobei das Ventil, ein Dichtelement aufweist, das bei Aufbringen des Verschlußdeckels mit dem ortsfesten Stutzen in Dichtverbindung gelangt, wobei der Verschlußdeckel in auf den ortsfesten Stutzen aufgebrachtem Zustand mittels eines temperaturabhängigen Steuerelements gegen Abnehmen, vorzugsweise Abschrauben oder

Abdrehen sicherbar ist, indem mittels des temperaturabhängigen Steuerelements bei Normaltemperatur eine drehfeste Kopplung von Kappe und Eingriffsteil und bei Übertemperatur eine Entkopplung von Kappe und Eingriffsteil erreichbar ist.

Derartige Verschlußdeckel werden beispielsweise bei Kraftfahrzeugkühlsystemen verwendet, entweder unmittelbar als Kühlerverschluß oder als Verschluß des Ausgleichsbehälters. Der Verschlußdeckel ist dabei entweder mittels eines Gewindes aufschraubbar oder er ist mittels eines Bayonettelements aufsteck- und drehbar. Bei Kraftfahrzeugkühlsystemen besteht im Hinblick auf die Verschlußdeckel ein Problem dahingehend, daß in der Regel aufgrund der hohen Temperatur im Kühlsystem auch der Druck sehr hoch ist. Selbst wenn zum Zeitpunkt des Absteilens des Motors die Temperatur im Kühlsystem nicht allzu hoch ist, kann nach dem Abstellen des Motors durch eine gewisse Nachheizwirkung eine Temperatur und damit eine Druckerhöhung im Kühlsystem erfolgen. Wird währenddessen der Verschlußdeckel abgenommen, besteht akute Verbrühungsgefahr für den betreffenden Benutzer. Um dem zu begegnen wurden Verschlußdeckel mit einer temperaturabhängigen Abschraubsicherung, wie sie eingangs beschrieben wurde, entwickelt, die es bei Übertemperatur im Kühlsystem nicht gestatten, daß ein Benutzer durch Betätigen der Kappe den Verschlußdeckel abnehmen kann, da die Kappe bei Übertemperatur gegenüber dem Eingriffsteil hohldreht.

Ein derartiger Verschlußdeckel ist beispielsweise aus der WO 95/32 904 bekannt. Bei den Verschlußdeckeln gemäß dieser Druckschrift ist in einem verhältnismäßig voluminösen Hohlraum innerhalb der Kappe und oberhalb des Eingriffsteils gemäß einer Variante ein von einem Bimetallelement gebildetes temperaturabhängiges Steuerelement vorgesehen, und nach einer anderen Variante ist ein U-förmiges Kopplungsteil in axialer Richtung heb- und senkbar. Obschon beide Ausführungsformen zufriedenstellend arbeiten ist der hierfür erforderliche Platzbedarf zwischen Eingriffsteil und Deckel erheblich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verschlußdeckel der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die temperaturabhängige Abschraubsicherung platzsparend untergebracht ist, so daß der Kappe ein kompaktes Design verliehen werden kann. Die Abschraubsicherung soll desweiteren störungsunanfällig sein und in einfacher und wirtschaftlicher Weise montiert werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verschlußdeckel der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das wippenartige Kopplungsteil läßt sich in platzsparender Weise zwischen dem Eingriffsteil und der Kappe anordnen. Es kann zuverlässig bedient werden, indem mittels des temperaturabhängigen Steuerelements ein Schenkel des

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wippenartigen Kopplungsteils von der Oberseite des Eingriffsteils weggedrückt wird, so daß sein anderer Schenkel aus der Kopplungsstellung mit der Kappe freikommt.

Das temperaturabhängige Steuerelement ist vorzugsweise von einer Memoryfeder gebildet. Diese wirkt vorzugsweise mit einem in axialer Richtung bewegbaren Steuerbolzen zusammen, der sich gegen die Unterseite des wippenartigen Bauteils abstützt. Dadurch kann die Memoryfeder innerhalb des Eingriffsteils insbesondere nahe der Flüssigkeitsoberfläche angeordnet sein, und das temperaturabhängige Steuerelement ist somit in gutem thermischem Kontakt zum Inneren des Kühlsystems.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen beschrieben.

Nach einem weiteren von der erfindungsgemäßen Abschraubsicherung ansich unabhängigen Erfindungsgedanken sind an der Innenseite der im wesentlichen zylindermantelförmigen Wandung der Kappe im wesentlichen in axialer Richtung erstreckte und in radialer Richtung geringfügig nachgiebige Laschen, Lamellen oder Vorsprünge vorgesehen, die beim Einsetzen des Eingriffsteils in die Kappe geringfügig nach außen gebogen werden und so Kappe und Eingriffsteil spiel- und vibrationsfrei aneinander halten. Auf diese Weise ist ein Klappern des Eingriffsteils in der Kappe verhindert.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen sowie der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Verschlußdeckels. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt entlang der Längsachse eines erfindungsgemäßen Verschlußdeckels;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1 mit einem wippenartigen Kopplungsteil und

Figur 3 eine Draufsicht auf den Verschlußdeckel nach Figur 1.

Die Figuren zeigen einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten Verschlußdeckel, der eine Kappe 2, ein gegenüber der Kappe drehbares Eingriffsteil 4 mit einem Innengewindeabschnitt 6 und einer in einem Ventilgehäuse 8 untergebrachten Ventileinheit 10 sowie eine temperaturabhängige Abschraubsicherung 12 aufweist, mit der eine drehfeste Kopplung bzw. Entkopplung von Kappe 2 und Eingriffsteil 4 erreichbar ist.

Die Kappe 2 weist einen im wesentlichen ebenen und quer zur Steckrichtung verlaufenden flächenhaften Wandbereich 14 und einen flanschartig nach unten weisenden zur Bildung von Aufstützflächen 16 (Figur 3) geringfügig von der Zylinderform

abweichenden Wandbereich 18 auf. Im montierten Zustand von Kappe 2 und Eingriffsteil 4 übergreift die Kappe 2 das Eingriffsteil 4 nahezu vollständig, so daß sich nur ein verhältnismäßig geringfügiger in axialer Richtung schmaler Raum 20 zwischen Kappe 2 und Eingriffsteil 4 befindet.

Das Eingriffsteil 4 ist entsprechend der Kappe 2 topfförmig ausgebildet, wobei auf der Innenseite des flanschartigen Mantelabschnitts 22 der Gewindeabschnitt 6 als Innengewinde vorgesehen ist. Der Verschlußdeckel 1 wird mit diesem Gewindeabschnitt 6 auf einen ortsfesten Stutzen eines Kraftfahrzeugkühlers oder Ausgleichbehälters aufgeschraubt. Im auf den ortsfesten Stutzen aufgeschraubten Zustand erstreckt sich der in der Zeichnung nicht dargestellte Stutzen also zwischen dem Ventilgehäuse 8 und dem Mantelabschnitt 22 des Eingriffsteils 4. An der Unterseite 24 eines Deckelabschnitts 26 des topfförmigen Eingriffsteils 4 ist das Ventilgehäuse verrastet gehalten. Von der Unterseite 24 sind in Umfangsrichtung jeweils um 90 Grad versetzt zueinander nach unten vorspringende Halteteile 28 vorgesehen, die in radialer Richtung geringfügig auslenkbar sind und eine hintergreifbare Nase 30 aufweisen, mit denen ein oberer Ringflansch 32 des Ventilgehäuses 8 verrastbar bzw. verklipsbar ist.

Innerhalb der Ventileinheit 10, die als Überdruck/Unterdruckventil grundsätzlich bekannt ist und daher nicht näher beschrieben wird, ist ein temperaturabhängiges

Steuerelement 34 in Form einer Memoryfeder 36 vorgesehen. Die Memoryfeder 36 stützt sich gegen einen Boden 38 eines topfförmigen Bauteils 40 ab, das seinerseits in dem Ventilgehäuse 8 gehalten ist. Mit ihrem anderen Ende drückt die Memoryfeder 36 gegen einen Steuerbolzen 42, der auf einem durch den Boden 38 hindurchgeführten hohlen Stift 44 in Achslängsrichtung verschieblich geführt ist. Die Memoryfeder 36 ist um diesen Stift 44 herum angeordnet. Mit seinem von der Memoryfeder 36 abgewandten Ende 46 greift der Steuerbolzen 42 durch eine mittige Öffnung 48 in dem Deckelabschnitt 26 des Eingriffsteils 4 hindurch und liegt gegen die Unterseite eines wippenförmigen Kopplungsteils 50 an. Das wippenförmige Kopplungsteil 50 ist ein Blechbiegeteil und im wesentlichen streifenförmig ausgebildet; es weist eine die Schwenkachse 52 bildende sickenartige Biegung 54 auf, mit der das Kopplungsteil 50 in einer Ausnehmung 56 auf der Oberseite 58 des Eingriffsteils 4 aufliegt. An demjenigen Schenkel 60 des Kopplungsteils 50, an dessen Unterseite der Steuerbolzen 42 anliegt, liegt von oben ein federndes Element 62 in Form einer Blattfeder 64 an und versucht den Schenkel 60 nach unten in Richtung auf die Oberseite 58 des Eingriffsteils 4 zu drücken, wodurch der jenseits der Schwenkachse 52 gelegene Schenkel 66 des Kopplungteils 50 nach oben geschwenkt wird und mit seinem Ende 67 gegen die Unterseite 68 eines Ringbunds oder Ringflanschs 70 (Figur 1) an der Innenseite der Kappe 2 drückt. Der Ringbund oder -flansch 70 weist wenigstens eine Ausnehmung 72 auf, in welche bei entsprechender Positionierung

der Kappe 2 gegenüber dem Eingriffsteil 4 das Ende 67 des Schenkels 66 des wippenartigen Kopplungsteils 50 eingreifen kann und so eine drehfeste Kopplung von Kappe 2 und Eingriffsteil 4 bewirken kann. Der soeben beschriebene und in den Figuren 1 und 2 dargestellte Zustand der Abschraubsicherung liegt bei Normaltemperatur vor, wenn die Blattfeder 64 den radial inneren Schenkel 60 des Kopplungsteils 50 nach unten drückt. Bei Übertemperatur im Inneren des Kühlergehäuses wird die Memoryfeder 36 erhitzt und dehnt sich in Längsrichtung aus. Sie drückt den Steuerbolzen 42 entgegen der Wirkung der Blattfeder 64 nach oben, wodurch das wippenartige Kopplungsteil 40 um die Schwenkachse 52 geringfügig verkippt oder verschwenkt wird. Dadurch schwenkt das Ende 67 des radial äußeren Schenkels 66 des Kopplungsteils 50 nach unten und kommt aus der Ausnehmung 72 in dem Ringflansch 50 frei, so daß die Kappe 2 gegenüber dem Eingriffsteil 4 hohl dreht. Die Abschraubsicherung 12 ist wirksam; der Verschlußdeckel 1 kann nicht von dem ortsfesten Stutzen entfernt werden.

Das wippenförmige Kopplungsteil 50 ist im montierten Zustand von Kappe 2 und Eingriffsteil 4 zwar um die Schwenkachse 4 kippbar jedoch unverlierbar in dem Zwischenraum 20 zwischen der Oberseite 58 des Eingriffsteils 4 und der Kappe 2 angeordnet. Hierfür ist an der Oberseite 58 die bereits erwähnte Ausnehmung 56 vorgesehen, gegen deren Boden 74 der sickenförmige Bereich 54 anliegt. Der Ausnehmung 56 in axialer

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Richtung gegenüberliegend ist an der Kappe 2 ein ringförmiger Vorsprung 76 angeordnet, der zur Achslängsrichtung 78 des Verschlußdeckels konzentrisch verläuft. Dieser ringförmige Vorsprung 76 greift von oben in die rückseitige Wölbung 80 des sickenförmig gebogenen Bereichs 54 ein, und verhindert, daß sich das Kopplungsteil 50 aus der Ausnehmung 56 löst oder herausgleitet, wenn z.B. der Verschlußdeckel 1 auf den Kopf gestellt wird.

Schließlich ist in Achslängsrichtung eine mit einem dünnen Grad oder dergleichen durchgreifbare Öffnung 82 in der Kappe vorgesehen, um bei einer Störung der Abschraubsicherung 12 den Schenkel 60 des Kopplungsteils 50 nach unten drücken zu können, um so eine drehfeste Kopplung zwischen Kappe 2 und Eingriffsteil 4 zu erreichen.

Mit dem Bezugszeichen 82 sind beidseits des Kopplungsteils von der Oberseite 58 des Eingriffsteils 4 nach oben vorspringende Wandabschnitte bezeichnet, die in radialer Richtung erstreckt sind und das von außen eingeleitete Drehmoment von dem Kopplungsteil 50 auf das Eingriffsteil 4 übertragen.

Von der Oberseite 58 des Eingriffsteils 4 springt desweiteren ein Stift 84 vor, der durch eine Öffnung 86 in der Blattfeder 64 hindurchgreift und diese somit positioniert.

Schließlich zeigt Figur 3 eine Draufsicht auf den Verschlußdeckel, anhand derer die Abstützflächen 16 der Kappe 2 zu ersehen sind.

Claims

Schutzansprüche

1. Auf einen ortsfesten Stutzen beispielsweise eines Kraftfahrzeugkühlers, eines Ausgleichsbehälters von Kühloder Heizsystemen oder dergleichen zu befestigender, vorzugsweise aufschraubbarer oder aufsteck- und drehbarer Verschlußdeckel mit einer Schraub- bzw. Steck- und Drehkappe und einem verdrehbaren Eingriffsteil, innerhalb dessen ein vorzugsweise in Überdruck/Unterdruck-Kombination ausgeführtes Ventil konzentrisch zur Kappe angeordnet ist, wobei das Ventil ein Dichtelement aufweist, das bei Aufbringen des Verschlußdeckels mit dem ortsfesten Stutzen in Dichtverbindung gelangt, wobei der Verschlußdeckel in auf den ortsfesten Stutzen aufgebrachtem Zustand mittels eines temperaturabhängigen Steuerelements gegen Abnehmen, vorzugsweise Abschrauben oder Abdrehen sicherbar ist, indem mittels des temperaturabhängigen Steuerelements (12) bei Normaltemperatur eine drehfeste Kopplung von Kappe (2) und Eingriffsteil (4) und bei Übertemperatur eine Entkopplung ereichbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich zwischen dem Eingriffsteil (4) und der Kappe (2) an der Oberseite des Eingriffsteils (4) ein wippenartiges Kopplungsteil (50) im wesentlichen in radialer Richtung des Eingriffsteils (4) verlaufend

vorgesehen ist, das um eine parallel zur Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) verlaufende Achse (52) begrenzt schwenkbar und in üinfangsrichtung des Eingriffsteils (4) durch Formschluß drehfest mit dem Eingriffsteil (4) verbunden ist, daß das Kopplungsteil (50) bei Normaltemperatur einenends durch ein federndes Element (62) in Richtung auf die Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) niedergedrückt ist, und daß das Kopplungsteil (50) bei Übertemperatur mittels des temperaturabhängigen Steuerelements (34) und entgegen der Kraft des federnden Elements (62) hochgedrückt und damit um die Schwenkachse (52) verschwenkt ist, so daß sein radial äußeres Ende aus einer Kopplungsstellung mit der Kappe (2) freikommt.

2. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (2) an ihrer Innenseite einen konzentrischen Ringbund oder -flansch (70) aufweist, gegen den das radial äußere Ende (67) des wippenartigen Kopplungsteils (50) in Umfangsrichtung gleitet, wenn die Kappe (2) bei Übertemperatur gegenüber dem Eingriffsteil (4) hohldreht, und der zum drehfesten Koppeln mit dem wippenartigen Kopplungsteil (50) wenigstens eine Ausnehmung (72) oder Unterbrechung aufweist, in welche das radial äußere Ende (67) des Kopplungsteils (50) bei Normaltemperatur einrastbar ist.

3. Verschlußdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (34) von einer Memoryfeder (36) gebildet ist.

4. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (34) mit einem in axialer Richtung bewegbaren Steuerbolzen (42) zusammenwirkt, der sich gegen die Unterseite des wippenartigen Kopplungsteils (50) abstützt.

5. Verschlußdeckel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (34) und der Steuerbolzen (42) innerhalb des Eingriffsteils (4) angeordnet sind und der Steuerbolzen (42) durch eine axiale Öffnung (48) in dem Eingriffsteil (4) hindurchgreift.

6. Verschlußdeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (34) und der Steuerbolzen (42) innerhalb des Eingriffsteils (4) mittig angeordnet sind.

7. Verschlußdeckel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (62) eine Blattfeder (64) ist.

8. Verschlußdeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (64) im wesentlichen parallel zur Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) an diesem gehalten ist.

9. Verschlußdeckel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (64) drehfest an dem Eingriffsteil (4) gehalten ist.

10. Verschlußdeckel nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (64) durch Formschluß drehfest an dem Eingriffsteil (4) gehalten ist.

11. Verschlußdeckel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (64) eine Öffnung (86) aufweist, durch die ein stiftförmiger Vorsprung (84) auf der Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) hindurchgreift, der die Blattfeder (64) in radialer Richtung positioniert.

12. Verschlußdeckel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das wippenförmige Kopplungsteil (50) von einem Metallstreifen oder Blechbiegeteil gebildet ist, der bzw. das zur Ausbildung einer Schwenkachse (52) einen sickenförmigen Abschnitt (54) aufweist.

13. Verschlußdeckel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) eine Ausnehmung (56) vorgesehen ist, in welche das wippenförmige Kopplungsteil (50) eingesetzt ist.

14. Verschlußdeckel nach Anspruch 13, dadurch kekennzeichnet, daß an der Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) in axialer Richtung in Richtung auf die Kappe (2) vorspringende Rippen (82) vorgesehen sind, zwischen die das wippenförmige Kopplungsteil (50) eingesetzt und damit drehfest mit dem Eingriffsteil (4) verbunden ist.

15. Verschlußdeckel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (82) wenigstens nahezu an die Unterseite der Kappe (2) anliegen.

16. Verschlußdeckel nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Kappe (2) ein ringförmiger Vorsprung (76) vorgesehen ist, der wenigstens nahezu an die Oberseite (58) des Eingriffsteils (4) anlegbar ist.

17. Verschlußdeckel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Vorsprung (76) mit dem wippenförmigen Kopplungsteil (50) im Bereich von dessen Schwenkachse

(52) zusammenwirkt, so daß dieses unverlierbar in der Ausnehmung (56) gehalten ist.

18. Verschlußdeckel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der flanschförmigen Wandung (18) der Kappe (2) im wesentlichen in axialer Richtung erstreckte und in radialer Richtung geringfügig nachgiebige Laschen, Lamellen oder Vorsprünge vorgesehen sind, die beim Einsetzen des Eingriffsteils (4) in die Kappe (2) geringfügig nach außen gebogen werden und so Kappe (2) und Eingriffsteil (4) spiel- und vibrationsfrei aneinander halten.

19. Verschlußdeckel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen, Lamellen oder Vorsprünge an einen inneren Ringflansch der Kappe (2) angeformt sind.

20. Verschlußdeckel nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen, Lamellen oder Vorsprünge an ihrem unteren in Montagerichtung mit dem Eingriffsteil (4) vorderen Ende eine Einführschräge aufweisen, an der das Eingriffsteil (4) beim Zusammenfügen aufgleitet.