DE813500C

DE813500C - Closure cap with automatically acting pressure compensation device, especially for fuel or cooling water tanks or the like of motor vehicles

Info

Publication number: DE813500C
Application number: DEP48196A
Authority: DE
Inventors: Richard Blau; Werner Blau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-07-08
Filing date: 1949-07-08
Publication date: 1951-09-13

Description

Verschlußkappe mit selbsttätig wirkender Druckausgleichsvorrichtung, insbesondere für Brennstoff- oder Kühlwasser-Behälter o. dgl. von Kraftfahrzeugen Gegenstand der Erfindung ist eine Verschluß3-kappe, wie sie- vornehmlich für Brennstoff- oder Kühlwasserbehälter von Kraftfahrzeugen Verwendung findet, mit einer unter der Einwirkung von Innen- und Außenatmosphärendruck stehenden, den Druckausgleich selbsttätig steuernden Membran.Closing cap with automatic pressure compensation device, in particular for fuel or cooling water tanks or the like of motor vehicles The subject of the invention is a closure 3 cap, as it is primarily for fuel or cooling water tank of motor vehicles is used, with one under the Under the influence of internal and external atmospheric pressure, the pressure equalization takes place automatically controlling membrane.

Auf dem der Erfindung zugrunde liegenden Gebiet ist es bekannt, eine mit ihrer gesamten Fläche unter der Einwirkung des äußeren Atmosphären-und des inneren Behälterdrucks stehende Membran zu verwenden, die selbsttätig in jeweiliger Abhängigkeit dieser gegenseitigen Druckverhältnisse ein gesondertes Lüftungsventil steuert. Des weiteren sind hierbei verschiedenartige Ausführungsformen des Zusammenwirkens von Steuermembran und dem der Belüftung des Behälters dienenden Ventil bekannt, wobei aber immer ein die Ventilwirkung erzeugendes Teil erforderlich ist, sei es, daß dieses besondere Ventilteil nach Art der hinreichend bekannten Tellerformen von einem mit der Steuermembran verbundenen Teil bewegt wird, oder daß ein besonderes, z. B. kugel- oder kegelförmiges Ventilteil bei Gleichheit der Drucke von inneren und äußeren Verhältnissen des Behälters durch direkten Eingriff in eine entsprechend ausgebildete, dem Luftdurchtritt dienende Öffnung der Membran eingepaßt ist, derart einen dichten Verschluß bildend. Das Neue und Fortschrittliche des Erfindungsgegenstandes ist nun im Gegensatz hierzu darin zu sehen, daß zur Bildung einer selbsttätig beim Auftreten von Unterdruck im Innern eines Behälters wirkenden Druckausgleichsvorrichtung unter Verwendung einer den Druckausgleich steuernden und als Dichtungsfläche ausgenutzten Membran, vornehmlich für Tankverschlüsse, keine besonderen Ventilteile mehr erforderlich sind. Die Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß ohne Verwendung besonderer Ventilteile die Dichtung im direkten Zusammenwirken von Membran und einer starren Gegenfläche erfolgt, wobei eine dieser Flächen mit der Dichtung dienender Profilierung versehen ist.In the field on which the invention is based, it is known to provide a with its entire surface under the action of the external atmospheric and the internal Tank pressure standing membrane to be used, which is automatically depending on the respective dependency A separate ventilation valve controls these mutual pressure conditions. Of further here are different embodiments of the interaction of Known control membrane and the valve used to ventilate the container, wherein but always a part producing the valve effect is required, be it that this particular valve part in the manner of the well-known plate shapes of a part connected to the control diaphragm is moved, or that a special, z. B. spherical or conical valve part with equality of the pressures from inner and external conditions of the container by direct engagement in a corresponding formed, the air passage serving opening of the membrane is fitted, such forming a tight seal. The new and progressive of the In contrast to this, the subject matter of the invention is to be seen in the fact that for education one that acts automatically when negative pressure occurs inside a container Pressure equalization device using a pressure equalization control and membrane used as a sealing surface, primarily for tank caps, none special valve parts are more required. The invention is characterized in essential in that the seal in the direct interaction of the membrane and a rigid counter surface takes place, with one of these surfaces is provided with profiling serving for the seal.

Die Abdichtung des Luftdurchlasses zum automatischen Ausgleichen des inneren Behälterdrucks gegenüber der äußeren Atmosphäre erfolgt also lediglich durch entsprechende Profilierung, beispielsweise in Form einer Ringwulst einer über der Membran angeordneten starren Gegenfläche oder auch der Membranfläche selbst, gegen welche die jeweils nicht mit Profilierung versehene Fläche bei Gleichheit der Drucke anliegt und den Behälter ventilartig dicht abschließt.The sealing of the air passage for automatic compensation of the Internal container pressure compared to the external atmosphere is therefore only carried out by corresponding profiling, for example in the form of an annular bead one above the Membrane arranged rigid counter surface or the membrane surface itself, against which is the area not provided with profiling if the prints are the same and seals the container tightly like a valve.

Bei Gleichheit der Drucke innerhalb und außerhalb des Behälters liegt also die den Druckausgleich steuernde, beispielsweise aus Gummi o. dgl. bestehende Membran nur unter dem Einfluß ihrer von den jeweiligen Einspannverhältnissen abhängigen Eigenfederung gegen die Ringwulst eines über der Membran im Behälterdeckel angeordneten Bleches an. Herrscht dagegen im Behälterinnern ein Unterdruck, so wird die Membran automatisch nach innen eingebeult, wodurch sie sich von der dichtenden Blechwulst abhebt und ein Luftzutritt in das Innere des Behälters bis zum Ausgleich der Druckverhältnisse ermöglicht ist. Hierauf schließt sich der Luftdurchlaß wieder, da die Membran bei Gleichheit der Drucke zu beiden Seiten ihrer wirksamen Druckflächen selbsttätig zurückfedert und der Behälter. durch die dichtende Ringwulst wieder abgeschlossen ist.If the prints are equal inside and outside the container that is, the one that controls the pressure equalization, for example made of rubber or the like Membrane only under the influence of their dependent on the respective clamping conditions Self-resilience against the annular bead of one arranged above the membrane in the container lid Sheet on. If, on the other hand, there is a negative pressure inside the container, the membrane becomes automatically dented inwards, causing it to stand out from the sealing sheet metal bead lifts off and air admission into the interior of the container until the pressure conditions are equalized is made possible. The air passage then closes again, as the membrane closes Equality of the prints on both sides of their effective printing areas automatically springs back and the container. closed again by the sealing ring bead is.

Die dem Lufteintritt in das Behälterinnere dienenden Durchlässe in der Membran und der Dichtungsgegenfläche befinden sich in einer Ausbildung der Erfindung innerhalb und außerhalb der Profildichtung, also z. B. einer Ringwulst, und zwar derart, daß sich die Luftdurchlässe in ihrer gegenseitigen Anordnung zueinander jeweils auf entgegengesetzten Seiten der Ringwulst befinden.The passages in the membrane and the sealing mating surface are in one embodiment of the invention inside and outside of the profile seal, so z. B. an annular bead, namely such that the air passages in their mutual arrangement to one another are located on opposite sides of the annular bead.

Eine weitere Ausbildung des Wesens der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Membran mit ihren wirksamen Druckflächen von der Größenordnung des Innendurchmessers der Behälterkappe ist und die über ihrem Luftdurchlaß befindliche, der Dichtung dienende starre Gegenfläche lediglich eine diesem Durchlaß angepaßte Ausdehnung besitzt. Bei dieser Ausführungsform ist also in Vereinfachung des Erfindungsgegenstands lediglich die Membranfläche mit einem Luftdurchlaß versehen, der von einer dichtenden Profilierung, beispielsweise einer Ringwulst umgeben ist, die ihrerseits wieder entweder auf der Membran selbst oder auf der starren Gegenfläche angeordnet sein kann.A further development of the essence of the invention can be seen in that the membrane with its effective pressure areas of the order of magnitude of the inner diameter the container cap and the one above its air passage, the seal serving rigid counter surface only an extension adapted to this passage owns. In this embodiment, the subject matter of the invention is thus simplified only the membrane surface is provided with an air passage through which a sealing Profiling, for example, an annular bead is surrounded, which in turn again be arranged either on the membrane itself or on the rigid counter surface can.

Weiterhin ist bei letzterer Ausführungsform die der Abdichtung dienende starre Membrangegen-, fläche vornehmlich in der Mitte der jeweiligen Behälterkappe befestigt, oder diese Gegenfläche kann auch z. B. aus dem äußeren Abschlußdeckel der Verschlußkappe herausgepreßt sein.Furthermore, in the latter embodiment, the one used for sealing rigid membrane counter surface mainly in the middle of the respective container cap attached, or this mating surface can also, for. B. from the outer end cover be pressed out of the cap.

Gegenüber bekannten Ausführungen ist hierbei die Membran an ihrem Umfang zwischen dem Boden der Verschlußkappe und dem im Innern der Kappe angeordneten Federgehäuse eingespannt, wobei die Membran selbst am Außenumfang verteilte Aussparungen besitzt, um den Lufteintritt unter die Verschlußkappe und eine Druckeinwirkung der äußeren Atmosphäre auf die Membran zu ermöglichen.Compared to known designs, the membrane is here at its Circumference between the bottom of the closure cap and that arranged inside the cap Spring housing clamped, with the membrane itself distributed recesses on the outer circumference possesses to the air inlet under the cap and a pressure effect of the external atmosphere to allow the membrane.

Die Erfindung ist zur Verdeutlichung ihrer wesentlichen Züge an Hand von Ausführungsbeispielen in den Figuren in schematischer Form wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. i einen Tankverschluß für Kraftfahrzeuge nach der Erfindung in einem Mittenquerschnitt bei Druckgleichheit zu beiden Seiten der Membran, Fig. 2 die Wirkungsweise der Steuermembran bei im Behälterinnern herrschendem Unterdruck, Fig. 3 eine Ausführungsform der starren Gegenfläche nach der Erfindung in Draufsicht, Fig. 4 eine abgewandelte Ausführung der Verschlußkappe nach der Erfindung.The invention is to illustrate its essential features on hand of exemplary embodiments shown in the figures in schematic form, and although Fig. i shows a fuel filler cap for motor vehicles according to the invention in one Center cross-section with equal pressure on both sides of the membrane, FIG. 2 the mode of operation the control membrane with a negative pressure prevailing inside the container, FIG. 3 shows an embodiment the rigid mating surface according to the invention in plan view, FIG. 4 shows a modified one Execution of the closure cap according to the invention.

Fig. i ist ein üblicher Tankverschluß für Kraftfahrzeuge, mit i bezeichnet, in dessen Kappe eine den automatischen Ausgleich der inneren und äußeren Drucke des Behälters steuernde Membran 2 eingelagert ist. In dieser Membran 2 befindet sich in der Mitte eine dem Luftdurchtritt in das Behälterinnere dienende Öffnung 3, die von einer darüber befindlichen, der Abdichtung dienenden Ringwulst 4 eines gleichzeitig der Einspannlagerung der Membran 2 dienenden starren Bleches 5 eingefaßt ist. Dieses gleichzeitig zur Membranlagerung herangezogene Blech 5 spannt hierbei die Membran 2 an ihrem Randumfang zwischen dem Behälterdeckel i und einem Teil 6 des Federgehäuses 8 ein. Ein weiteres Teil 7 dieses Federgehäuses 8 dient hierbei mit durch Öffnungen i i des Teils 6 hindurchgreifenden Laschen 12 der Befestigung des Tankverschlusses i im jeweiligen Behälter unter der Einwirkung des Drucks der in einer Aussparung 9 des Gehäuseteils 6 eingelagerten Feder io, die sich gegen den oberen Gehäuseteil 7 abstützt. Zweckmäßig wird zwischen den Membranrand und den Teil 6 des Federgehäuses eine Dichtung eingelegt. Das Gehäuseteil 6 ist mit seinem äußeren Umfang in das Innere der Verschlußkappe i eingedrückt und, über seinen Umfang verteilt, mit Aussparungen 13 versehen, durch welche der Luftzutritt unter die Verschlußkappe i über die Membran 2 ermöglicht wird.Fig. I is a conventional tank cap for motor vehicles, denoted by i, in the cap of which a membrane 2 controlling the automatic equalization of the internal and external pressures of the container is incorporated. In the middle of this membrane 2 there is an opening 3 serving for air passage into the interior of the container, which is framed by an annular bead 4 above it, serving for sealing, of a rigid sheet 5 serving at the same time as the clamping bearing of the membrane 2. This sheet metal 5, which is used at the same time for diaphragm mounting, clamps the diaphragm 2 at its edge circumference between the container lid i and a part 6 of the spring housing 8. Another part 7 of this spring housing 8 is used here with tabs 12 reaching through openings ii of part 6 to fasten the tank cap i in the respective container under the action of the pressure of the spring io embedded in a recess 9 of the housing part 6, which is against the upper housing part 7 supports. A seal is expediently inserted between the membrane edge and the part 6 of the spring housing. The outer periphery of the housing part 6 is pressed into the interior of the closure cap i and, distributed over its periphery, is provided with recesses 13 through which air can be admitted under the closure cap i via the membrane 2.

Das zwischen der Verschlußkappe i und dem Federgehäuse 6 bzw. der Membran 2 liegende, der Einsparung dieser Membran 2 dienende Blech 5 hat im Ausführungsbeispiel außerhalb seines in der Mitte angeordneten, der Abdichtung der Membran-Öffnung 3 dienenden Wulstringes 4 zwei Durchlässe 1d.. Weiterhin besitzt dieses starre Zwischenlilecli 5 all seinem äußeren Umfang, in entsprechenden .'\bständen verteilt, Aussparungen 15, durch welche die filier die Einsparungen 13 des Federgehiniseteils 6 eintretende Außenluft in den Deckel i der Verscliltit.il;al>I>e gelangt. Diese Luft der äußeren Atmosphäre gelangt dann von hier über die Durchlässe 14 des Zwischenbleches 5 zur Einwirkung auf die Xleinbranflä che 2.That between the cap i and the spring housing 6 or the Membrane 2 lying, the saving of this membrane 2 serving sheet 5 has in the embodiment outside of his in the Arranged in the middle, sealing the membrane opening 3 serving bead ring 4 two passages 1d .. Furthermore, this has rigid Zwischenlilecli 5 all of its outer circumference, distributed in corresponding spaces, recesses 15, through which the filier the recesses 13 of the Federgehiniseteils 6 entering Outside air enters the cover of the Verscliltit.il; al> I> e. This air of the outer The atmosphere then arrives from here via the passages 14 of the intermediate plate 5 Effect on the xlein branch area 2.

litt Gegensatz zu Fig. i, wo die selbsttätig wirkende Druckausgleichsvorrichtung im Zusammenwirken zwischen der Steuermembran 2 und der dichtenden Ringwulst [ der starren Gegenfläche 5 in einem .\tigenblick gezeigt ist, wo Gleichheit der Drucke zwischen dein Behälterinnern und der äußeren Atmosphäre herrscht, d. h. also die Membran 2 zufolge ihrer eigenen, von der Einsparung abhängigen Federungskräfte an der Ringwillst 4 dichtend anliegt, wird in Fig. 2 die Wirkungsweise der @leinhrall 2 gezeigt, wenn im Innern des Behälters ein Unterdruck auftritt. In diesem Fall betalt sich unter der Einwirkung des im Behälter vorherrschenden Unterdrucks die Steuermelubrall 2 11£1C11 innen durch und liebt sich zwangsläufig von der Dichtungswulst 4 ab. Hiermit ist automatisch der Durchlaß 3 in der Membran 2 für den Lufteintritt freigegeben, und der Ausgleich des inneren Behälterdrucks finit der äußeren Atmosphäre kann erfolgen. Bei Druckgleichheit legt sich die Membran 2 infolge ihrer Rückfederungskräfte wieder an die lZingwulst 4 an und bildet einen dichten Behä lterverschluß.Suffered in contrast to Fig. i, where the automatic pressure equalization device in the interaction between the control membrane 2 and the sealing annular bead [the rigid mating surface 5 is shown in a moment, where equality of the prints there is between the inside of the container and the outside atmosphere, d. H. so the Diaphragm 2 according to its own suspension forces, which are dependent on the savings the ring will 4 is sealingly applied, the mode of action of @leinhrall is shown in FIG. 2 2 when a negative pressure occurs inside the container. In this case The underpressure prevails in the container under the effect of the Steuerermelubrall 2 11 £ 1C11 inside and inevitably loves itself from the sealing bead 4 from. This automatically opens the passage 3 in the membrane 2 for air to enter released, and the equalization of the inner container pressure finite the outer atmosphere may happen. When the pressure is equal, the membrane 2 lays down as a result of its spring-back forces to the lZingwulst 4 again and forms a tight container closure.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße starre Gegenfläche 5 1111t den für den Lufteintritt unter die Behälterkappe t vorgesehenen Ausschnitten 15. Die Meinbrall 2 ist zwischen diesem Teil 5 und dem Teil fi des Federgehäuses 8 eingespannt. Die Luftzufuhr erfolgt unter dem Rand des Deckels i durch die von den Einsparungen 13 gebildeten Kanäle des Federgehäuseteils 6 und die in den Fig. i bis 3 gezeigten Aussparungen is der starren .1\Iembrangegenfläche 5 in das Innere der Verschlußkappe.Fig. 3 shows the inventive rigid mating surface 5 1111t for the air inlet under the container cap t provided cutouts 15. The Meinbrall 2 is clamped between this part 5 and part fi of the spring housing 8. the Air is supplied under the edge of the cover i through the cutouts 13 channels formed of the spring housing part 6 and those shown in FIGS Recesses are the rigid .1 \ Iembrang Gegenfläche 5 in the interior of the cap.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen \'erschlußkappe ist in Fig. 4 gezeigt, wo die gleichen Teile der in den Fig. i bis 3 gezeigten Möglichkeit mit den gleichen Bezugszeichen vierselten sind. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt nur die, Membran 2 mit ihren wirksamen Druckflächen voli der Größenordnung des Innendurchmessers der Kappe i, während hier die starre Gegenfläche nur in eitler (.lern lZicllttlngswulst 24 angepaßten Ausdehnung mit 25 bezeichnet ist. Der Wulstring 24 uni die Üttliung 3 herum ist hier abgewandelt auf der Membran selbst angeordnet und drückt bei Gleichheit von Innen- und Außendruck des Behälters gegen die starre Gegenfläche 25. Bei im Behälterinnern auftretendem Unterdruck beult die Membran 2 durch und liebt sich mit der Ringwulst 24 von der Gegenfläche 25 ab, so daß die Luftzufuhr zum Druckausgleich durch die freigegebene Membranöffliuiig 3 erfolgen kann. In diesem Fall sind, über den Membranumfang verteilt, die Aussparungen 15 in der Membran selbst anzuordnen, damit der Lufteintritt unter die Verschlußkappe i erfolgen kann.Another embodiment of the closure cap according to the invention is shown in Fig. 4, where the same parts of the possibility shown in Figs are quartered with the same reference numerals. This embodiment shows only the membrane 2 with its effective pressure areas voli the order of magnitude of the inner diameter of the cap i, while here the rigid opposing surface is only in vain ( 24 adapted expansion is denoted by 25. The bead ring 24 uni the Üttliung 3 around is arranged here modified on the membrane itself and pushes if they are equal of internal and external pressure of the container against the rigid counter surface 25. In im Underpressure occurring inside the container bulges the membrane 2 and makes love with the annular bead 24 from the mating surface 25, so that the air supply for pressure equalization can take place through the released Membranöffliuiig 3. In this case, over distributed the membrane circumference to arrange the recesses 15 in the membrane itself, so that the air can enter under the cap i.

Die Durchführbarkeit der Erfindung ist nicht auf die in den Fig. i bis 4 zur Darstellung gebrachten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ist diese in vielfältiger Weise abwandelbar. Beispielsl,#eise kann die automatisch wirkende Druckausgleichsvorrichtung derart ausgebildet sein, daß die Öffnungen 3 der Membran 2 außerhalb der darüber befindlichen Ringwulst 4 liegen (Fig. i bis 3), während dann der Luftdurchtritt in der starrenGegenfläche 5 mittels eines innerhalb der Ringwulst 4 liegenden Durchlasses 14 erfolgt. Hiermit ist dann die erfindungsgemäße Forderung wieder erfüllt, daß zum Bilden einer dichtenden Verschlußvorrichtung die Luftdurchlässe von Membran und Gegenfläche jeweils zueinander auf entgegengesetzten Seiten der Ringwulst .4 angeordnet sind.The feasibility of the invention is not limited to that shown in FIGS to 4 shown embodiments are limited, rather this is can be modified in many ways. For example, the automatically acting Pressure compensation device be designed such that the openings 3 of the membrane 2 are outside of the annular bead 4 located above (Fig. I to 3), while then the passage of air in the rigid counter surface 5 by means of an inside of the Annular bead 4 lying passage 14 takes place. This is then the inventive Requirement again met that to form a sealing closure device Air passages from the membrane and the opposing surface are in each case on opposite sides to one another Sides of the annular bead .4 are arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Sealing cap with pressure compensation device which automatically acts when negative pressure occurs inside a container, in particular for fuel or cooling water tanks of motor vehicles, using a membrane which controls the pressure compensation and is used as a sealing surface, characterized in that the seal is in direct cooperation with the membrane, with the omission of special valve parts and a rigid mating surface takes place, one of these surfaces being provided with a profile serving for the seal.

2. Closing cap according to claim i, characterized in that the profiling used for sealing is designed as an annular bead (4 or 24).

3. Closure cap according to the claims i and 2, characterized in that in the membrane (2) and the sealing mating surface (5) located air outlets (3, 14) inside and outside the annular bulge (.4) are arranged.

4. Closure cap according to claim 3, characterized in that the air passages (3, 14) of the membrane (2) and the opposing surface (5) are on each other opposite sides of the annular bead (4).

5. Closing cap after claims i and 2, characterized in that the membrane (2) with its effective Pressure areas on the order of the inner diameter of the cap (i) and the above its air passage (3) located, the seal serving rigid counter surface (5) only has an extension adapted to this passage.

6. Closing cap according to claim 5, characterized in that the rigid counter surface (5) consists of your outer cover (i) of the cap is pushed out or pressed out.

7th Closure cap according to claim 6, characterized in that the membrane on its The outer circumference is clamped between the bottom of the closure cap and a spring housing (8) is. B. Closure cap according to claim 5 or one of the following, characterized in that that the membrane (2) on the circumference distributed recesses (i5) for the air inlet under has the cap.