EP1181439B1 - Verschlussdeckel - Google Patents

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EP1181439B1
EP1181439B1 EP00936808A EP00936808A EP1181439B1 EP 1181439 B1 EP1181439 B1 EP 1181439B1 EP 00936808 A EP00936808 A EP 00936808A EP 00936808 A EP00936808 A EP 00936808A EP 1181439 B1 EP1181439 B1 EP 1181439B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
interior
sealing seat
valve member
cap
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00936808A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1181439A1 (de
Inventor
Heinrich Reutter
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1181439A1 publication Critical patent/EP1181439A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1181439B1 publication Critical patent/EP1181439B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/0204—Filling
    • F01P11/0209—Closure caps
    • F01P11/0238—Closure caps with overpressure valves or vent valves

Definitions

  • the invention relates to a cover for openings on containers, in particular on motor vehicle radiators, with a Inner cover part, the at least one flow connection between the inside of the container and the outside of the container and a valve arrangement for releasing and locking the Has flow connection,
  • the valve assembly a first and a second reciprocable valve body comprises, wherein the first valve body by a first spring towards the inside of the container against a first one Sealing seat on the inner cover part and against a second one Sealing seat is biased to the second valve body, and the first valve body when a first is exceeded Limit value of the internal pressure of the container from the inner part of the lid as well as when a second limit of the Internal pressure of the lid inner part and the second Valve body each with the release of a flow connection can be lifted off between the inside of the container and the outside of the container is, wherein the second valve body on the The third sealing seat provided in the inner cover part is assigned against which the second valve body in a third, between the first and the second limit for the internal pressure of the tank comes to the system,
  • Such a cover is from DE 41 07 525 C1 known.
  • the sealing cap is the first Valve body a valve pot with a radially outward extending flange and as the second valve body one Valve pot concentrically surrounding cylindrical sleeve used, also with a radially outward projecting flange is provided.
  • the flange attached to this shaped like a bead to form a bead.
  • the valve arrangement according to the prior art the valve pot is supported by a compression spring Direction is applied to the interior of the container, via a Sealing ring on the described bead of the second Valve body.
  • the object of the present invention is to provide such Simplify the closure cover constructively.
  • the task is with a cover for openings Containers, in particular on motor vehicle radiators, with a Inner cover part, the at least one flow connection between the inside of the container and the outside of the container and a valve arrangement for releasing and locking the Has flow connection,
  • the valve assembly a first and a second reciprocable valve body comprises, wherein the first valve body by a first spring towards the inside of the container against a first one Sealing seat on the inner cover part and against a second one Sealing seat is biased to the second valve body, and the first valve body when a first is exceeded Limit value of the internal pressure of the container from the inner part of the lid as well as when a second limit of the Internal pressure of the lid inner part and the second Valve body each with the release of a flow connection can be lifted off between the inside of the container and the outside of the container is, wherein the second valve body on the The third sealing seat provided in the inner cover part is assigned against which the second valve body in a third, between the first and the second limit for the internal pressure of the tank comes to the system, where
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that the first and third Sealing seat on the end faces facing away from one another hollow cylindrical sleeve are formed by a Web is connected to the inner cover part. This will make one easy to manufacture variant for Creation of the first and third sealing seat provided.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that the second sealing seat is radial is arranged within the first sealing seat.
  • the Flow paths with an overpressure inside the container can be interrupted by a single ring seal, which in Closing direction on both the first and third Fits tight.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that the third sealing seat is radial is arranged outside the second sealing seat.
  • the Function of the third sealing seat is independent of that first and second sealing seat. Through the second sealing seat prevents overpressurized fuel reached the first sealing seat.
  • a Valve cover with a substantially cylindrical shape Form includes, on the outer surface of a step is designed, which serves as a stop for a seal, which is fixed by a sealing ring that the valve cover partially surrounds. This will make it easy to replace the Seal allows.
  • valve cover on the hollow cylindrical sleeve is guided axially. This will ensure the proper functioning of the invention Valve arrangement ensured.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that between the outer Circumferential surface of the sealing ring and the inner cover part Annular gap is formed.
  • the annular gap forms a part the flow path for the pressurized Fuel.
  • the invention generally provides the advantage that one for Time used in engines with strong post-heating Cooling water circulation pump can be omitted. Such a pump The coolant will roll a few more after the engine has been switched off Time to. This will cause the coolant to "boil up" prevented.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that between the outer Outer surface of the valve cover and the inner cover part Annular gap is formed.
  • the annular gap forms one another part of the flow path for those with overpressure charged fuel.
  • a closure cover 1 for a motor vehicle radiator one with an operating handle 2 provided outer cover part 3, on which a Inner cover part 4 is held with a valve arrangement 4.
  • the cover 1 In the use position, the cover 1 is on one Radiator nozzle fixed.
  • the inner cover part 4 protrudes Direction towards the inside of the radiator in the radiator neck.
  • O-ring 6 seals the inner cover part 4 against the Radiator neck wall.
  • the valve arrangement 5 in the interior of the inner cover part 4 comprises a first valve body 7 and a second Valve body 8.
  • the first valve body 7 comprises one Valve plate 9, on its side facing the cooler interior a seal 10 is attached.
  • the valve plate 9 is on the inside of the radiator opposite side of two closing springs 11 and 12 acted upon by their from the valve plate 9th Support opposite ends on a spring plate 13.
  • the Spring plate 13 in turn is supported on the inner cover part 4 or the outer cover part 3.
  • By means of the closing springs 11 and 12 is the valve plate 9 toward the Prestressed interior of cooler.
  • Over the as a flat sealing ring trained seal 10 is the valve plate 9 on a first sealing seat 14 on the inner cover part 4 and on one second sealing seat 15 mounted on the second valve body 8.
  • the second valve body 8 is a valve cover 16 and a sealing ring 17 is formed.
  • the valve cover 16 has a Essentially cylindrical shape.
  • On the outside The lateral surface of the valve cover 16 is a step 18 educated.
  • the stage 18 forms a stop for one Ring seal 19.
  • the ring seal 19 is through the sealing ring 17 fixed to the stage 18 of the valve cover 16.
  • the Ring seal 19 acts with a third sealing seat 20 together. In the valve position shown in Figure 1 the third sealing seat 20 opened.
  • the sleeve 22 has the shape of a circular cylinder and serves to the valve cover 16 in the event of an axial displacement to lead.
  • the sleeve 22 is connected to the web via a web 23 Lid inner part 4 connected.
  • the valve cover 16 is supported by a compression spring 25 Radiator interior biased away.
  • the valve cover 16 opposite end of the compression spring 25 is supported on a Spring plate 26, which is attached to the inner cover part 4 is.
  • An opening 27 is in the center of the valve plate 9 spared.
  • the opening 27 in the valve plate 9 is on the to the inside of the radiator through a Vacuum valve plate 28 closed.
  • the Vacuum valve plate 28 is by a conical compression spring 29 pressed against the valve plate 9.
  • the inside of the cooler facing end of the conical compression spring 29 is on the Valve cover 16 of the second valve body 8 is supported.
  • the starting blocking position shown in Figure 1 takes Valve arrangement 5 a when the cooler pressure between a vacuum limit and a first Overpressure limit moved.
  • valve arrangement 5 receives cooler content and fills all free spaces upstream of the valve plate 9 out. In particular, cooler content flows as indicated by the arrow 21 is indicated, past the third sealing seat 20.
  • hose connection points are overstressed. These effects are caused by a second valve stage prevents the container pressure to a predetermined Limited pressure value. This pressure value is e.g. 2.0 ⁇ 0.2 bar.
  • the second valve stage is through the valve hood 16 in Connection with the valve plate 9 and the seal 10 educated.
  • a third limit in the form of a Exceeds the safety limit the Valve plate 9 together with the seal 10 of both first sealing seat 14 and from the second sealing seat 15.
  • the resulting flow path is shown in FIG Arrow 32 indicated.
  • the sealing cover of the valve cover 16 forms an effective area through its inner diameter, which the required locking force of 2 ⁇ 0.2 bar.
  • There the ring seal 19 abuts the third sealing seat and is thus limited in its axial movement, the lifts Valve plate 9 together with the seal 10 from the first Sealing seat 14 and the second sealing seat 15 and the Flow path 32 is released.
  • Valve arrangement 5 With the reduction of the excess pressure inside the cooler, the Valve arrangement 5 from its operating state according to FIG. 4 in the previously explained operating states according to Figures 2 and 3 over until it finally returns to its home locked position in accordance with FIG. 1.
  • the function of the vacuum valve plate 28 is by a fourth sealing seat 24 ensured in the Vacuum valve plate 28 is formed and with the Seal 10 cooperates. This has the advantage that the first (14), second (15) and fourth (24) sealing seat with one cooperate single seal (10).

Description

Die Erf indung betrifft einen Verschlussdeckel für Öffnungen an Behältern, insbesondere an Kraftfahrzeugkühlern, mit einem Deckelinnenteil, das wenigstens eine Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren sowie eine Ventilanordnung zum Freigeben und Sperren der Strömungsverbindung aufweist, wobei die Ventilanordnung einen ersten und einen zweiten hin- und herbewegbaren Ventilkörper umfasst, wobei der ersten Ventilkörper durch eine erste Feder in Richtung auf das Behälterinnere gegen einen ersten Dichtsitz an dem Deckelinnenteil und gegen einen zweiten Dichtsitz an dem zweiten Ventilkörper vorgespannt ist, und wobei der erste Ventilkörper bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes des Behälterinnendrucks von dem Deckelinnenteil sowie bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes des Behälterinnendrucks von dem Deckelinnenteil und dem zweiten Ventilkörper jeweils unter Freigabe einer Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren abhebbar ist, wobei dem zweiten Ventilkörper ein an dem Deckelinnenteil vorgesehener dritter Dichtsitz zugeordnet ist, gegen den der zweite Ventilkörper bei einem dritten, zwischen dem ersten und dem zweiten liegenden Grenzwert für den Behälterinnendruck zur Anlage kommt, wodurch die zuvor bestehende Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren gesperrt wird.
Ein derartiger Verschlussdeckel ist aus der DE 41 07 525 C1 bekannt. Bei dem bekannten Verschlussdeckel wird als erster Ventilkörper ein Ventiltopf mit einem radial nach außen verlaufenden Flansch und als zweiter Ventilkörper eine den Ventiltopf konzentrisch umschließende zylindrische Hülse verwendet, die ebenfalls mit einem radial nach außen vorstehenden Flansch versehen ist. Im Übergangsbereich zu der zylindrischen Hülse ist der an dieser ansetzende Flansch unter Bildung eines Wulstes sickenartig geformt. In Ausgangs-Sperrstellung der Ventilanordnung nach dem Stand der Technik stützt sich der Ventiltopf, der von einer Druckfeder in Richtung auf das Behälterinnere beaufschlagt ist, über einen Dichtring an dem beschriebenen Wulst des zweiten Ventilkörpers ab. Die auf diese Weise ebenfalls in Richtung auf das Behälterinnere kraftbeaufschlagte zylindrische Hülse ist mit ihrem Flansch ebenfalls unter Zwischenschaltung eines Dichtrings auf einem Dichtsitz des Deckelinnenteils gelagert. Ein weiterer, mit dem Deckelinnenteil verbundener Dichtring liegt dem Flansch der zylindrischen Hülse in Ausgangs-Sperrstellung der Ventilanordnung mit Abstand in Richtung auf das Behälteräußere gegenüber. Für den angestrebten zweistufigen Abbau eines im Behälterinneren herrschenden Überdrucks sind die drei beschriebenen Dichtringe der Ventilanordnung des vorbekannten Verschlussdeckels unverzichtbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen derartigen Verschlussdeckel konstruktiv zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist bei einem Verschlussdeckel für Öffnungen an Behältern, insbesondere an Kraftfahrzeugkühlern, mit einem Deckelinnenteil, das wenigstens eine Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren sowie eine Ventilanordnung zum Freigeben und Sperren der Strömungsverbindung aufweist, wobei die Ventilanordnung einen ersten und einen zweiten hin- und herbewegbaren Ventilkörper umfasst, wobei der erste Ventilkörper durch eine erste Feder in Richtung auf das Behälterinnere gegen einen ersten Dichtsitz an dem Deckelinnenteil und gegen einen zweiten Dichtsitz an dem zweiten Ventilkörper vorgespannt ist, und wobei der erste Ventilkörper bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes des Behälterinnendrucks von dem Deckelinnenteil sowie bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes des Behälterinnendrucks von dem Deckelinnenteil und dem zweiten Ventilkörper jeweils unter Freigabe einer Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren abhebbar ist, wobei dem zweiten Ventilkörper ein an dem Deckelinnenteil vorgesehener dritter Dichtsitz zugeordnet ist, gegen den der zweite Ventilkörper bei einem dritten, zwischen dem ersten und dem zweiten liegenden Grenzwert für den Behälterinnendruck zur Anlage kommt, wodurch die zuvor bestehende Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren gesperrt wird, dadurch gelöst, dass der zweite Ventilkörper durch eine zweite Feder in Richtung auf das Behälteräußere vorgespannt ist, und dass der erste und der zweite Dichtsitz mit einer einzigen Dichtfläche zusammenwirken, die an dem ersten Ventilkörper angebracht ist. Das liefert den Vorteil, dass statt der beim Stand der Technik benötigten drei Dichtringe nur zwei Dichtringe erforderlich sind.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der dritte Dichtsitz an den voneinander abgewandten Stirnflächen einer hohlzylinderförmigen Hülse ausgebildet sind, die durch einen Steg mit dem Deckelinnenteil verbunden ist. Dadurch wird eine fertigungstechnisch einfach realisierbare Variante zur Schaffung des ersten und dritten Dichtsitzes bereitgestellt.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtsitz radial innerhalb des ersten Dichtsitzes angeordnet ist. Die Strömungswege bei einem Überdruck im Behälterinneren können durch eine einzige Ringdichtung unterbrochen werden, die in Schließrichtung sowohl an den ersten als auch den dritten Dichtsitz anliegt.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Dichtsitz radial außerhalb des zweiten Dichtsitzes angeordnet ist. Die Funktion des dritten Dichtsitzes ist unabhängig von dem ersten und dem zweiten Dichtsitz. Durch den zweiten Dichtsitz wird verhindert, dass mit Überdruck beaufschlagter Kraftstoff zu dem ersten Dichtsitz gelangt.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkörper eine Ventilhaube mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Gestalt umfasst, an deren äußeren Mantelfläche eine Stufe ausgebildet ist, die als Anschlag für eine Dichtung dient, die durch einen Dichtring fixiert wird, der die Ventilhaube teilweise umgibt. Dadurch wird ein einfaches Auswechseln der Dichtung ermöglicht.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhaube an der hohlzylinderförmigen Hülse axial verschiebbar geführt ist. Dadurch wird eine einwandfreie Funktion der erfindungsgemäßen Ventilanordnung sichergestellt.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der äußeren Umfangsfläche des Dichtrings und dem Deckelinnenteil ein Ringspalt ausgebildet ist. Der Ringspalt bildet einen Teil des Strömungsweges für den mit Überdruck beaufschlagten Kraftstoff.
Die Erfindung liefert allgemein den Vorteil, dass eine zur Zeit bei Motoren mit starker Nachheizwirkung eingesetzte Kühlwasserumwälzpumpe entfallen kann. Eine derartige Pumpe wälzt das Kühlmittel nach Abstellen des Motors noch einige Zeit um. Dadurch wird ein "Hochkochen" des Kühlmittels verhindert.
Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der äußeren Mantelfläche der Ventilhaube und dem Deckelinnenteil ein Ringspalt ausgebildet ist. Der Ringspalt bildet einen weiteren Teil des Strömungsweges für den mit Überdruck beaufschlagten Kraftstoff.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 9 und 10 sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1
einen Verschlussdeckel für einen Kraftfahrzeugkühler mit einer Überdruck/Unterdruck-Ventilanordnung in Ausgangs-Sperrstellung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2
den Verschlussdeckel aus Figur 1 nach Überschreiten eines ersten Grenzwertes für einen Überdruck im Kühlerinneren;
Figur 3
den Verschlussdeckel aus Figur 1 bei einem zweiten Grenzwert für einen Überdruck im Kühlerinneren;
Figur 4
den Verschlussdeckel aus Figur 1 nach Überschreiten eines dritten sog. Sicherheitsgrenzwertes für einen Überdruck im Kühlerinneren; und
Figur 5
den Verschlussdeckel aus Figur 1 bei einem Unterdruck im Kühlerinneren.
Gemäß den Figuren 1 bis 5 umfasst ein Verschlussdeckel 1 für einen Kraftfahrzeugkühler einen mit einer Betätigungshandhabe 2 versehenen Deckelaußenteil 3, an welchem ein Deckelinnenteil 4 mit einer Ventilanordnung 4 gehalten ist. In Gebrauchslage ist der Verschlussdeckel 1 an einem Kühlerstutzen fixiert. Dabei ragt der Deckelinnenteil 4 in Richtung auf das Kühlerinnere in den Kühlerstutzen vor. Ein O-Ring 6 dichtet den Deckelinnenteil 4 gegen die Kühlerstutzenwandung ab.
Die Ventilanordnung 5 im Inneren des Deckelinnenteils 4 umfasst einen ersten Ventilkörper 7 und einen zweiten Ventilkörper 8. Der erste Ventilkörper 7 umfasst einen Ventilteller 9, auf dessen zum Kühlerinneren gewandten Seite eine Dichtung 10 angebracht ist.
Der Ventilteller 9 wird an seiner von dem Kühlerinneren abgewandten Seite von zwei Schließfedern 11 und 12 beaufschlagt, die sich mit ihren von dem Ventilteller 9 abgewandten Enden an einem Federteller 13 abstützen. Der Federteller 13 wiederum stützt sich an dem Deckelinnenteil 4 bzw. dem Deckelaußenteil 3 ab. Mittels der Schließfedern 11 und 12 ist der Ventilteller 9 in Richtung auf das Kühlerinnere vorgespannt. Über die als flacher Dichtring ausgebildete Dichtung 10 ist der Ventilteller 9 auf einem ersten Dichtsitz 14 auf dem Deckelinnenteil 4 und auf einem zweiten Dichtsitz 15 auf dem zweiten Ventilkörper 8 gelagert.
Der zweite Ventilkörper 8 wird von einer Ventilhaube 16 und einem Dichtring 17 gebildet. Die Ventilhaube 16 hat eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestalt. An der äußeren Mantelfläche der Ventilhaube 16 ist eine Stufe 18 ausgebildet. Die Stufe 18 bildet einen Anschlag für eine Ringdichtung 19. Die Ringdichtung 19 wird durch den Dichtring 17 an der Stufe 18 der Ventilhaube 16 fixiert. Die Ringdichtung 19 wirkt mit einem dritten Dichtsitz 20 zusammen. In der in Figur 1 dargestellten Ventilstellung ist der dritte Dichtsitz 20 geöffnet. Durch einen Pfeil 21 ist angedeutet, dass mit Überdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Behälterinneren über einen Ringspalt zwischen dem Deckelinnenteil 4 und der äußeren Umfangsfläche des Dichtrings 17, zwischen dem dritten Dichtsitz 20 und der Ringdichtung 19 hindurch in einen Ringspalt gelangen kann, der zwischen der Ventilhaube 16 und einer Hülse 22 ausgebildet ist.
Die Hülse 22 hat die Form eines Kreiszylinders und dient dazu, die Ventilhaube 16 bei einer axialen Verschiebung zu führen. Die Hülse 22 ist über einen Steg 23 mit dem Deckelinnenteil 4 verbunden.
Die Ventilhaube 16 wird durch eine Druckfeder 25 von dem Kühlerinneren weg vorgespannt. Das von der Ventilhaube 16 abgewandte Ende der Druckfeder 25 stützt sich an einem Federteller 26 ab, der an dem Deckelinnenteil 4 befestigt ist. In Folge der Vorspannkraft der Druckfeder 25 wird die Ventilhaube 16 gegen die Dichtung 10 des ersten Ventilkörpers 7 gedrückt.
Im Zentrum des Ventiltellers 9 ist eine Öffnung 27 ausgespart. Die Öffnung 27 in dem Ventilteller 9 ist auf der zum Kühlerinneren gewandten Seite durch einen Unterdruckventilteller 28 verschlossen. Der Unterdruckventilteller 28 wird durch eine konische Druckfeder 29 gegen den Ventilteller 9 gedrückt. Das zum Kühlerinneren gewandte Ende der konischen Druckfeder 29 ist an der Ventilhaube 16 des zweiten Ventilkörpers 8 abgestützt.
Die in Figur 1 dargestellte Ausgangs-Sperrstellung nimmt die Ventilanordnung 5 ein, wenn sich der Kühlerinnendruck zwischen einem Unterdruckgrenzwert und einem ersten Überdruckgrenzwert bewegt.
Derartige Druckverhältnisse herrschen etwa bei einem für längere Zeit abgestellten Fahrzeug oder bei Fahrbetrieb des Fahrzeugs und hinreichender Kühlung der im Kühlerinneren befindlichen Kühlflüssigkeit durch den Fahrtwind und/oder mit Ventilatorunterstützung. In der Ausgangs-Sperrstellung gemäß Figur 1 besteht über die Ventilanordnung 5 keine Strömungsverbindung zwischen dem Kühlerinneren und dem Kühleräußeren.
Wird das Fahrzeug bspw. nach längerer Fahrt stillgesetzt, so kann sich im Kühlerinneren ein Druckanstieg ergeben. Auf Grund dessen strömt der Ventilanordnung 5 kühler Inhalt zu und füllt sämtliche Freiräume stromaufwärts des Ventiltellers 9 aus. Insbesondere strömt Kühlerinhalt, wie durch den Pfeil 21 angedeutet ist, an dem dritten Dichtsitz 20 vorbei.
Wenn der Kühlerinnendruck einen ersten Überdruckgrenzwert überschreitet, so wird der Ventilteller 9 durch den Kühlerinhalt entgegen der Wirkung der Schließfedern 11 und 12 von dem ersten Dichtsitz 14 an der Hülse 22 abgehoben. Die Ventilanordnung befindet sich dann in dem Betriebszustand gemäß Figur 2, in dem Kühlerinhalt von dem Kühlerinneren ins Kühleräußere gelangt, wie durch den Pfeil 30 angedeutet ist. Währenddessen ist der zweite Dichtsitz 15 geschlossen und der dritte Dichtsitz 20 geöffnet.
Falls das Kühlmittelvolumen nach Abschalten des Motors in Folge Nachheizwirkung expandiert, so dass das Behältervolumen überschritten wird, würde das zwangsläufig zum Kühlmittelausstoß führen. Dieser unerwünschte Effekt wird dadurch verhindert, dass durch den weiter ansteigenden Druck der Ventilteller 9 zusammen mit der Dichtung 10, dem Unterdruckventilteller 28 und dem zweiten Ventilkörper 8 noch weiter von dem ersten Dichtsitz 18 abgehoben wird. Das hat zur Folge, dass die Ringdichtung 19 durch den Dichtring 17 gegen den dritten Dichtsitz 20 gepresst wird. Dadurch ist der Strömungsweg, wie durch einen Pfeil 31 in Figur 3 angedeutet ist, unterbrochen.
Wenn der Strömungsweg unterbrochen ist, könnte es durch einen unkontrollierten Druckanstieg im Kühlsystem zu Leckagen durch Überbeanspruchung der Schlauchverbindungsstellen kommen. Diese Auswirkungen werden durch eine zweite Ventilstufe verhindert, die den Behälterdruck auf einen vorgegebenen Druckwert begrenzt. Dieser Druckwert beträgt z.B. 2,0 ± 0,2 bar.
Die zweite Ventilstufe wird durch die Ventilhaube 16 in Verbindung mit dem Ventilteller 9 und der Dichtung 10 gebildet. Wenn der Überdruck im Kühlerinneren weiter zunimmt und schließlich einen dritten Grenzwert in Form eines Sicherheitsgrenzwertes überschreitet, so hebt der Ventilteller 9 zusammen mit der Dichtung 10 sowohl von dem ersten Dichtsitz 14 als auch von dem zweiten Dichtsitz 15 ab. Der sich ergebende Strömungsweg ist in Figur 4 durch einen Pfeil 32 angedeutet. Die Dichtauflage der Ventilhaube 16 bildet durch ihren Innendurchmesser eine Wirkfläche, die der erforderlichen Zuhaltekraft von 2 ± 0,2 bar entspricht. Da die Ringdichtung 19 an dem dritten Dichtsitz anliegt und somit in ihrer axialen Bewegung begrenzt ist, hebt der Ventilteller 9 zusammen mit der Dichtung 10 von dem ersten Dichtsitz 14 und dem zweiten Dichtsitz 15 ab und der Strömungsweg 32 wird freigegeben.
Mit dem Abbau des Überdrucks im Kühlerinneren geht die Ventilanordnung 5 von ihrem Betriebszustand gemäß Figur 4 in die zuvor erläuterte Betriebszustände gemäß den Figuren 2 und 3 über, bis sie schließlich wieder ihre Ausgangs-Sperrstellung gemäß Figur 1 einnimmt.
Wenn im Kühlerinneren ein Unterdruck herrscht und dieser einen vorgegebenen Unterdruckgrenzwert unterschreitet, so wird ausgehend von der Situation nach Figur 1 der Unterdruckventilteller 28 mit dem zweiten Dichtsitz 15 von der Unterseite des flachen Dichtrings 10 des Ventiltellers 9 zu dem Kühlerinneren hin abgehoben. Der Ventilteller 9 wird dabei durch die Schließfedern 11 und 12 mit seiner Dichtung 10 an dem ersten Dichtsitz 14 des Deckelinnenteils 4 abgestützt. Das Absenken des Unterdruckventiltellers 28 erfolgt gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 29. Der sich daraus ergebende Strömungsweg ist in Figur 5 durch einen Pfeil 33 angedeutet.
Sobald der im Kühlerinnere bestehende Unterdruck ausgeglichen ist, hebt die gemäß Figur 5 gestauchte konische Druckfeder 29 den Unterdruckventilteller 28 wieder an, bis der dritte Dichtsitz 20 an der Unterseite des flachen Dichtrings 10 des Ventiltellers 9 zur Anlage kommt und sich wieder die in Figur 1 gezeigte Verhältnisse einstellen.
Die Funktion des Unterdruckventiltellers 28 wird durch einen vierten Dichtsitz 24 gewährleistet, der in dem Unterdruckventilteller 28 ausgebildet ist und mit der Dichtung 10 zusammenwirkt. Das liefert den Vorteil, dass der erste (14), zweite (15) und vierte (24) Dichtsitz mit einer einzigen Dichtung (10) zusammenwirken.

Claims (10)

  1. Verschlussdeckel für Öffnungen an Behältern, insbesondere an Kraftfahrzeugkühlern, mit einem Deckelinnenteil (4), das wenigstens eine Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren sowie eine Ventilanordnung (5) zum Freigeben und Sperren der Strömungsverbindung aufweist, wobei die Ventilanordnung (5) einen ersten (7) und einen zweiten (8) hin- und herbewegbaren Ventilkörper umfasst, wobei der erste Ventilkörper (7) durch eine erste Feder (11, 12) in Richtung auf das Behälterinnere gegen einen ersten Dichtsitz (14) an dem Deckelinnenteil (4) und gegen einen zweiten Dichtsitz (15) an dem zweiten Ventilkörper (8) vorgespannt ist, und wobei der erste Ventilkörper (7) bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes des Behälterinnendrucks von dem Deckelinnenteil (4) sowie bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes des Behälterinnerdrucks von dem Deckelinnenteil (4) und dem zweiten Ventilkörper (8) jeweils unter Freigabe einer Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren abhebbar ist, wobei dem zweiten Ventilkörper (8) ein an dem Deckelinnenteil (4) vorgesehener dritter Dichtsitz (20) zugeordnet ist, gegen den der zweite Ventilkörper (8) bei einem dritten, zwischen dem ersten und dem zweiten liegenden Grenzwert für den Behälterinnendruck zur Anlage kommt, wodurch die zuvor bestehende Strömungsverbindung zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren gesperrt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkörper (8) durch eine zweite Feder (25) in Richtung auf das Behälteräußere vorgespannt ist, und dass der erste (14) und der zweite (15) Dichtsitz mit einer einzigen Dichtfläche (10) zusammenwirken, die an dem ersten Ventilkörper (7) angebracht ist.
  2. Verschlussdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (14) und der dritte (20) Dichtsitz an den voneinander abgewandten Stirnflächen einer hohlzylinderförmigen Hülse (22) ausgebildet sind, die durch einen Steg (23) mit dem Deckelinnenteil (4) verbunden ist.
  3. Verschlussdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtsitz (15) radial innerhalb des ersten Dichtsitzes (14) angeordnet ist.
  4. Verschlussdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Dichtsitz (20) radial außerhalb des zweiten Dichtsitzes (15) angeordnet ist.
  5. Verschlussdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ventilkörper (8) eine Ventilhaube (16) mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Gestalt umfasst, an deren äußeren Mantelfläche eine Stufe (18) ausgebildet ist, die als Anschlag für eine Dichtung (19) dient, die durch einen Dichtring (17) fixiert wird, der die Ventilhaube (16) teilweise umgibt.
  6. Verschlussdeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhaube (16) an der hohlzylinderförmigen Hülse (22) axial verschiebbar geführt ist.
  7. Verschlussdeckel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der äußeren Umfangsfläche des Dichtrings (17) und dem Deckelinnenteil (4) ein Ringspalt ausgebildet ist.
  8. Verschlussdeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der äußeren Mantelfläche der Ventilhaube (16) und dem Deckelinnenteil (4) ein Ringspalt ausgebildet ist.
  9. Verschlussdeckel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkörper (7) einen Überdruckventilteller (9) umfasst, in dem eine zentrale Öffnung (27) ausgespart ist, die durch einen Unterdruckventilteller (28) verschlossen ist, der die zentrale Öffnung (27) freigibt, wenn im Behälterinneren Unterdruck vorliegt.
  10. Verschlussdeckel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckventilteller (28) mit Hilfe einer an dem zweiten Ventilkörper (8) abgestützten dritten Feder (29) gegen den Überdruckventilteller (9) vorgespannt ist.
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