DE3226504A1 - Device for closing an opening in a flow circuit, e.g. the coolant circuit of an internal combustion engine - Google Patents
Device for closing an opening in a flow circuit, e.g. the coolant circuit of an internal combustion engineInfo
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- F01P11/0204—Filling
- F01P11/0209—Closure caps
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Description
Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung an einem Strömungskreis, z»B. dem Kühlmittelkreis einer BrennkraftmaschineDevice for closing an opening in a flow circuit, e.g. the coolant circuit an internal combustion engine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung an einem Strömungskreis, insbesondere am Kühlmittelkreis einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a device for closing an opening in a flow circuit, in particular on the coolant circuit of an internal combustion engine.
Vorrichtungen der genannten Art haben gewöhnlich die Form eines Deckels mit darin eingebauten Überdruck- und TJnterdruckventilen, mittels welcher sich der Druck innerhalbDevices of the type mentioned are usually in the form of a cover with built-in pressure and vacuum valves, by means of which the pressure within
.. c eines vorbestimmten Bereichs halten läßt. Ein solcher Deckel enthält also gewöhnlich ein auf einem Überdruck im Strömungskreis ansprechendes Ventil, welches durch eine Feder in eine Stellung belastet ist, in welcher es einen das Innere des Strömungskreises mit dem Außenraum verbindenden Durchlaß geschlossen hält, sowie ein auf einen Unterdruck im Strömungskreis ansprechendes Ventil, welches durch eine weitere Feder in eine .Schließstellung gegenüber einem weiteren Durchlaß belastet ist... c can hold a predetermined range. Such a cover usually contains a valve that responds to excess pressure in the flow circuit, which is spring loaded into a position in which it keeps a passage connecting the interior of the flow circuit to the outside closed, as well as a valve that responds to a negative pressure in the flow circuit , which is loaded by a further spring in a .Schschlstellung against another passage.
Eine solche Vorrichtung hat somit einen ziemlich aufwendigen Aufbau, ihr Zusammenbau ist sehr zeitraubend, was zu erhöhten Fertigungskosten führt, und sie ist darüber hinaus anfällig für Störungen.Such a device thus has a rather complex structure, its assembly is very time-consuming, which leads to increased manufacturing costs, and it is moreover prone to malfunctions.
Ein Ziel der Erfindung ist deshalb die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, welche einen vereinfachten Aufbau mit einer geringeren Anzahl von Einzelteilen hat und kaum anfällig für Störungen ist»It is therefore an object of the invention to provide one Device of the type mentioned, which simplified a Has a structure with a smaller number of individual parts and is hardly prone to malfunctions »
Bei einer Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung an einem Strömungskreis, z.B., dem Kühlmittelkreis einer Brennkraftmaschine, ist dieses Ziel erreicht durch die Verwendung einer elastisch verformbaren Platte oderIn a device for closing an opening in a flow circuit, e.g., the coolant circuit of a Internal combustion engine, this goal is achieved by the Using an elastically deformable plate or
Scheibe, welche sich mit einer Seite in abdichtender Anlage an einem feststehenden, eine das Innere des Strömungskreises mit dem Außenraum verbindende öffnung begrenzenden, ringförmigen Sitz der Vorrichtung und mit der anderen Seite in Anlage an einem feststehenden, innerhalb des ersten Sitzes konzentrisch mit diesem angeordneten, anderen ringförmigen Sitz befindet, so daß eine durch einen Überdruck im Stromungskreis auf die Scheibe ausgeübte Kraft den äußeren Rand derselben zu verformen und ihn vom ersten ringförmigen Sitz abzuheben bestrebt ist.Disc, one side of which is in sealing contact with a stationary one, the inside of the flow circuit with the opening delimiting the outer space, annular seat of the device and with the other side in contact with a fixed, concentric with the first seat, another annular seat is located, so that one by an overpressure in the circuit on the Disc exerted force to deform the outer edge of the same and lift it from the first annular seat is striving.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Scheibe von einem Axialdurchlaß durchsetzt und die Vorrichtung enthält eine Einrichtung zum Verschließen des Durchlasses, welche auf einen unterdruck im Strömungskreis anspricht, so daß der Durchlaß bei einem einen vorbestimmten Wert übersteigenden Unterdruck öffnend betätigbar ist.According to another feature of the invention, the disc and the device are penetrated by an axial passage contains a device for closing the passage, which responds to a negative pressure in the flow circuit, so that the passage can be actuated to open when the negative pressure exceeds a predetermined value.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Einrichtung zum Verschließen des Durchlasses einen innerhalb des ersten und des zweiten Sitzes konzentrisch damit angeordneten dritten ringförmigen Sitz auf, welcher bei abdichtender Anlage der Scheibe daran einen die öffnung des Durchlasses umgebenden, geschlossenen Raum umgrenzt.According to a further feature of the invention, the device for closing the passage has an inside of the first and second seats concentrically therewith arranged third annular seat, which when the pane rests against it in a sealing manner, a closed space surrounding the opening of the passage circumscribed.
dieser Ausführungsform enthält die Vorrichtung somitthis embodiment thus includes the device
nur ein einziges bewegliches Teil, wodurch ihr Zusammen-30 only a single moving part, which means that they are together
bau beträchtlich vereinfacht ist.construction is considerably simplified.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung zum Verschließen des Durchlasses dieIn another embodiment of the invention, the device for closing the passage comprises
Form eines Plättchens aus magnetischem oder ferromagne-35 Magnetic or ferromagne-35 plate shape
tischem Material auf, welches zum Verschließen des Durchlasses durch magnetische Anziehung an der Scheibe festgehalten ist.table material, which is used to close the passage is held on the disc by magnetic attraction.
Auch in dieser Ausführungsform hat die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen äußerst einfachen Aufbau, so daß ihr Zusammenbau schnell und mühelos bewerkstelligbar ist.Also in this embodiment, the device according to the invention has an extremely simple structure, so that you Assembly is quick and easy to accomplish.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:In the following, exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematisierte Axialschnittansicht einer Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,Fig. 1 is a schematic axial sectional view of a Device in a first embodiment of the invention,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1 eingekreisten Bereichs in einer abgewandelten Ausführungsform,FIG. 2 shows an enlarged sectional view of a region encircled in FIG. 1 in a modified form Embodiment,
Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und3 shows a representation corresponding to FIG. 1 of a second embodiment of the invention and
Fig. 4 eine Teil-Schnittansicht einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 3·Fig. 4 is a partial sectional view of a modification of the embodiment according to Fig. 3
Eine in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung hat die Form eines Schraubdeckels mit einem beispielsweise aus Kunststoff geformten hohlzylindrischen Körper 10, welcher am oberen Ende durch eine im wesentlichen kreisförmige Deckwand 11 verschlossen ist. An der Innenfläche des zylindrischen Teils 12 hat der Schraubdeckel ein Gewinde 13, mit welchem er auf das Ende einer Leitung oder auf eineA device shown in Fig. 1 is in the form a screw cap with a hollow cylindrical body 10 formed for example from plastic, which is attached to the the upper end is closed by a substantially circular top wall 11. On the inner surface of the cylindrical Part 12 of the screw cap has a thread 13, with which it is on the end of a line or on a
Öffnung eines Strömungskreises, insbesondere des Kühl-30 Opening of a flow circuit, in particular of the cooling 30
raittelkreises einer Brennkraftmaschine aufschraubbar ist.Raittelkreises an internal combustion engine can be screwed on.
Im zylindrischen Teil 12 ist eine quer durch das Gewinde 13 hindurch verlaufende Nut 14 geformt, welche der Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen dem Inneren des Strömungskreises und dem Außenraum dient.In the cylindrical part 12, a groove 14 running transversely through the thread 13 is formed, which is used for manufacture a flow connection between the interior of the flow circuit and the outside space.
Zwischen dem Gewinde 13 und der Deckwand 11 hat das zylindrische Teil 12 an der Innenseite einen zylindrischenBetween the thread 13 and the top wall 11, the cylindrical part 12 has a cylindrical part on the inside
Sitz 15 für die Aufnahme eines beispielsweise im Preßsitz
darin eingesetzten ringförmigen Teils 16, welches
einen einwärts hervorstehenden, kreisförmigen Rand 17
aufweist. Dieser bildet einen Sitz für den äußeren Randbereich der Unterseite 18 einer kreisförmigen Platte oder
Scheibe 19.Seat 15 for receiving an annular part 16 inserted therein, for example by a press fit, which
an inwardly protruding, circular rim 17
having. This forms a seat for the outer edge area of the underside 18 of a circular plate or disk 19.
Die kreisförmige Scheibe 19 ist elastisch verformbar und besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einer
metallenen Scheibe 21, welche auf beiden Seiten mit einer Schicht 22 bzw. 23 aus Gummi od. dergl. bedeckt ist.The circular disc 19 is elastically deformable and consists in the illustrated embodiment of a
metal disc 21, which is covered on both sides with a layer 22 or 23 of rubber or the like.
An der Innenseite der Deckwand 11 steht ein ringförmiger Steg 24 hervor, an dessen Krone sich die Oberseite 23
der Scheibe 19 unter Druck in Anlage befindet. In diesem, in Pig. 1 dargestellten Zustand ist die Scheibe 19 durch
elastische Verformung leicht gewölbt, so daß die konkave Seite der Deckwand 11 zugewandt ist.On the inside of the top wall 11, an annular web 24 protrudes, on the crown of which the top 23 is located
the disc 19 is in contact under pressure. In this one, in Pig. 1, the disk 19 is slightly curved by elastic deformation, so that the concave side of the top wall 11 faces.
Der zylindrische Ringsteg 24 ist von wenigstens einem
Durchlaß 25 durchsetzt.The cylindrical ring web 24 is of at least one
Passage 25 penetrates.
Die Scheibe 19 ist von einem Axialdurchlaß 26 durchsetzt, dessen obere Ausmündung von einem an der Unterseite der
Deckwand 11 hervorstehenden, zylindrischen Ringsteg 27
umgeben ist.The disk 19 is penetrated by an axial passage 26, the upper opening of which is formed by a cylindrical annular web 27 protruding from the underside of the top wall 11
is surrounded.
Die elastisch verformbare Scheibe befindet sich somit
unter Druck in Anlage an den drei konzentrischen, kreisförmigen Sitzen 17, 24 und 27, wobei die Höhe der Ringstege
bzw. Sitze 24 und 27 sowie ihre Anordnung in bezug auf den äußeren Sitz so gewählt sind, daß sich die Scheibe
19 in dem in Pig. 1 gezeigten Ruhezustand mit im wesentlichen gleichmäßigem Druck in Anlage an den drei SitzenThe elastically deformable disc is thus located
under pressure in contact with the three concentric, circular seats 17, 24 and 27, the height of the annular webs or seats 24 and 27 and their arrangement in relation to the outer seat being selected so that the disc 19 is in the one shown in Pig . 1 shown rest state with substantially even pressure in contact with the three seats
, ... , .
befindet., ...,.
is located.
Ein unterhalb des Rings 16 angeordneter Dichtungsring 30 sorgt für einen dichten Sitz des Schraubdeckels 10 aufA sealing ring 30 arranged below the ring 16 ensures a tight fit of the screw cap 10
dem Ende einer Leitung oder auf einer zu verschließenden Öffnung eines Strömungskreises.at the end of a line or on one to be closed Opening of a flow circuit.
Das obere Ende der durch das Gewinde 13 hindurch verlaufenden Längsnut 14 mündet über einen Durchlaß 31 unterhalb der Deckwand 11 zwischen dieser und der Scheibe in dem den zylindrischen Ringsteg 24 umgebenden Raum aus.The upper end of the thread 13 passing through Longitudinal groove 14 opens via a passage 31 below the top wall 11 between this and the disk in the space surrounding the cylindrical ring web 24.
Bei der Verwendung zum Verschließen einer öffnung eines Strömungskreises arbeitet die beschriebene Vorrichtung wie folgt:When used to close an opening of a In the flow circuit, the device described works as follows:
Herrscht im Strömungskreis ein einen vorbestimmten Wert übersteigender überdruck, so übt dieser auf die Unterseite 22 der Scheibe 19 eine aufwärts auf die Deckwand des Verschlusses 10 zu gerichtete Kraft aus. Diese Kraft bewirkt eine elastische Verformung des äußeren Randbereichs der Scheibe 19, so daß dieser aus der abdichtenden Anlage am äußeren Sitz 17 abgehoben wird. Damit kann der Überdruck zwischen dem Sitz 17 und dem Rand der Scheibe 19 hindurch und entlang der Längsnut 14 des Innengewindes 13 ins Freie entweichen.If an overpressure that exceeds a predetermined value prevails in the flow circuit, this exerts a force on the underside 22 of the disk 19 which is directed upwards towards the top wall of the closure 10. This force causes an elastic deformation of the outer edge region of the disk 19, so that it is lifted from the sealing abutment on the outer seat 17. Thus the contact pressure between the seat 17 and the edge 19 can pass the disc and escape into the atmosphere along the longitudinal groove 14 in nengewindes. 13
Die auf diese Weise elastisch verformte Scheibe 19 befxndet sich dabei weiterhin in Druckanlage an den durch die kreisförmigen Ringstege 24 und 27 gebildeten Sitzen. Die wirksam vom Überdruck beaufschlagte Fläche der Scheibe 19 ist somit der sich zwischen dem ringförmigen Sitz 17 und der Krone am unteren Ende des zylindrischen Ringstegs 24 erstreckende, ringförmige Bereich.The disk 19 elastically deformed in this way is still in pressure contact with the by the circular annular ridges 24 and 27 formed seats. The area of the disc that is effectively subjected to excess pressure 19 is thus the one between the annular seat 17 and the crown at the lower end of the cylindrical ring web 24 extending, annular area.
Herrscht dagegen im Strömungskreis ein Unterdruck, so entsteht dadurch eine auf die Scheibe 19 einwirkende, abwärts von der Deckwand 11 weg gerichtete Kraft, welche bestrebt ist, die Scheibe von den zylindrischen Ringstegen 24 und 27 abzuheben. Dies ermöglicht einen Druckausgleich über den Axialdurchlaß 26 der Scheibe 19 und zwischen deren Oberseite 23 und den unteren Rändern der Ringstege 27,If, on the other hand, there is a negative pressure in the flow circuit, this creates a downward pressure acting on the disk 19 directed away from the top wall 11 force tending to remove the disc from the cylindrical annular webs 24 and 27 to take off. This enables pressure equalization across the axial passage 26 of the disk 19 and between them Top 23 and the lower edges of the ring webs 27,
^g ^ g
bzw. durch den wenigstens einen Durchlaß 25 des Ringstegs 24 hindurch. Die der Einwirkung des Unterdrucks ausgesetzte Fläche der Scheibe 19 ist dabei wiederum der ringförmige Bereich zwischen dem kreisförmigen Sitz 17 und der Krone des Ringstegs 27·or through the at least one passage 25 of the annular web 24 therethrough. The one exposed to the effect of the negative pressure The surface of the disk 19 is in turn the annular area between the circular seat 17 and the crown of the ring bridge 27
Anhand des Verhältnisses der durch einen Überdruck und einen Unterdruck im Strömungskreis beaufschlagten Flächen der Scheibe lassen sich die zulässigen Grenzwerte für den überdruck und den Unterdruck im Strömungskreis bestimmen.Based on the ratio of the areas acted upon by an overpressure and an underpressure in the flow circuit the disc, the permissible limit values for the overpressure and the underpressure in the flow circuit can be determined.
Der Zusammenbau des Verschlusses nach Fig. 1 ist äußerst einfach und erfordert lediglich das Auflegen der elastisch verformbaren Scheibe auf die Ringstege 24 und 27 und daß Einsetzen oder Einpressen des ringförmigen Teils 16 in den Körper des Verschlusses.The assembly of the closure according to Fig. 1 is extremely simple and only requires the application of the elastic deformable disc on the annular webs 24 and 27 and that insertion or pressing in of the annular part 16 in the body of the breech.
In der in Fig. 2 dargestellten Abwandlung ist das aus Kunststoff od. dergl. geformte ringförmige Teil 16 durch einen Ring oder eine Ringscheibe 35 aus Blech ersetzt. Diese ist an ihrem Innenrand zu einem Wulste 36 aufgebördelt, welcher einen Sitz für den Randbereich der elastisch verformbaren Scheibe 19 bildet.In the modification shown in Fig. 2, this is off Plastic or the like. Shaped annular part 16 through replaces a ring or an annular disk 35 made of sheet metal. This is flanged on its inner edge to form a bead 36, which forms a seat for the edge area of the elastically deformable disk 19.
Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das ringförmige Teil 16, kann die Ringscheibe 35 im Preßsitz in den Körper des Verschlusses 10 eingesetzt sein.As in the embodiment described above annular part 16, the washer 35 can be press fit be inserted into the body of the closure 10.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidetThe embodiment shown in Fig. 3 differs
sich von der in Fig. 1 gezeigten im wesentlichen dadurch, daß die Deckwand 11a des Körpers 10a nur einen einzigen zylindrischen Ringsteg 24a aufweist, während der innere Ringsteg 27 weggelassen ist. Die wie in Fig. 1 ausgebildete Scheibe 19 stützt sich mit ihrem äußeren Randbereich der Unterseite 22 auf einem kreisförmigen Sitz 17a ab, welcher von einem im Preßsitz in den Körper 10 eingesetzten ringförmigen Teil 16a gebildet oder getragen wird. Mehrere, beispielsweise drei am ringförmigen Teil 16a ein-differs from that shown in Fig. 1 essentially in that the top wall 11a of the body 10a is only one having cylindrical annular web 24a, while the inner annular web 27 is omitted. The as in Fig. 1 formed Disk 19 is supported with its outer edge region of the underside 22 on a circular seat 17a, which is inserted into the body 10 by a press fit annular part 16a is formed or carried. Several, for example three on the annular part 16a one
wärts hervorstehende, radiale Arme 40 erstrecken sich im wesentlichen waagerecht unter der elastisch verformbaren Scheibe 19 hinweg und begrenzen zusammen mit dieser eine Aufnahme 41 für ein Plättchen 42 aus einem magnetischenoutwardly protruding, radial arms 40 extend in the substantially horizontally under the elastically deformable disc 19 and limit together with this one Receptacle 41 for a plate 42 made of a magnetic
5 oder ferromagnetischen Material, z„B. Perrit, welches durch magnetische Anziehung an der Unterseite 22 der Scheibe 19 festgehalten ist9 um deren Axialdurehlaß 26 verschlossen zu halten«5 or ferromagnetic material, e.g. Perrit, which is held by magnetic attraction on the underside 22 of the disk 19 9 in order to keep its axial port 26 closed "
Der vorstehend beschriebene Verschluß arbeitet in der gleichen Weise wie der anhand von Fig. 1 erläuterte. Bei einem Überdruck im Strömungskreis wird der Randbereich der Scheibe 19 vom kreisförmigen Sitz 1?a abgehoben, so daß der Überdruck über die Längsnut 14a im Innengewinde 13a des Verschlusses entweichen kann. Bei einem Unterdruck im Strömungskreis wird das Plättchen 42 von der Scheibe 19 abgehoben, sobald die durch den Unterdruck auf das Plättchen ausgeübte Kraft ausreicht, die magnetische Anziehung zwischen dem Plättchen und der Scheibe 19 zu überwinden.The above-described shutter operates in the same way as that explained with reference to FIG. In the event of an overpressure in the flow circuit, the edge area of the disk 19 is lifted off the circular seat 1? A, see above that the overpressure through the longitudinal groove 14a in the internal thread 13a of the closure can escape. With a negative pressure In the flow circuit, the plate 42 is lifted from the disk 19 as soon as it is caused by the negative pressure The force exerted on the plate is sufficient to maintain the magnetic attraction between the plate and the disk 19 to overcome.
In der in Pig. 4 dargestellten Abwandlung der Ausführungsform nach Pig. 3 enthält der Verschluß eine einfache Metallscheibe 19'j welche sich mit ihrem Randbereich auf einer Rundringdichtung 43 abstützt» Diese wird von einem dem Sitz 17a in Pig. 3 entsprechenden Rand oder einzelnen Zähnen 45 im Körper des Verschlusses festgehalten. Das Plättchen 42 hat in diesem Palle eine Umhüllung 44 aus Gummi od. dergl. und wird durch magnetisehe Anziehung an der Scheibe 19' festgehalten, um deren Durchlaß 26' verschlossen zu halten»In the in Pig. 4 shown modification of the embodiment according to Pig. 3 the closure contains a simple one Metal disk 19'j which, with its edge area supported on an O-ring seal 43 »This is from one at the seat 17a in Pig. 3 corresponding edge or individual teeth 45 held in the body of the lock. The plate 42 has a cover 44 made of rubber or the like in this Palle and is magnetized by Attraction on the disc 19 'held to their Keep passage 26 'closed »
Die Wirkungsweise dieses Verschlusses ist die Gleiche wie die des vorstehend Beschriebenen»The mode of action of this closure is the same as that of the one described above »
Claims (12)
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Family Applications (1)
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