WO2000073638A1 - Verschlussdeckel - Google Patents

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WO2000073638A1
WO2000073638A1 PCT/EP2000/004795 EP0004795W WO0073638A1 WO 2000073638 A1 WO2000073638 A1 WO 2000073638A1 EP 0004795 W EP0004795 W EP 0004795W WO 0073638 A1 WO0073638 A1 WO 0073638A1
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WO
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container
valve
valve body
sealing seat
cover
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/004795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Reutter
Original Assignee
Heinrich Reutter
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinrich Reutter filed Critical Heinrich Reutter
Priority to DE50008966T priority Critical patent/DE50008966D1/de
Priority to EP00936808A priority patent/EP1181439B1/de
Publication of WO2000073638A1 publication Critical patent/WO2000073638A1/de

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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 closure cover for openings on containers, in particular on motor vehicle radiators, with an inner cover part which has at least one flow connection between the inside of the container and the outside of the container and a valve arrangement for releasing and blocking the flow connection, the valve arrangement moving a first and a second back and forth Movable valve body, wherein the first valve body is biased by a first spring in the direction of the container interior against a first sealing seat on the lid inner part and against a second sealing seat on the second valve body, and wherein the first valve body when a first limit value of the container internal pressure of the Inner lid part and when a second limit value of the inner container pressure of the inner lid part and the second valve body is released, in each case with the release of a flow connection between the inner container and the B
  • the outer valve part can be lifted off, the second valve body being assigned a third sealing seat provided on the inner part of the cover, against which the second valve body comes to rest at a third limit value for the inner pressure of the container, which lies between the first and the second,
  • Such a cover is known from DE 41 07 525 Cl.
  • a valve cup with a flange running radially outward is used as the first valve body and a cylindrical sleeve concentrically surrounding the valve cup is used as the second valve body, which is also mine.
  • one radially outward projecting flange is provided in the transition area to the cylindrical sleeve.
  • the flange attached to it is shaped like a bead to form a bead.
  • the valve pot which is acted upon by a compression spring in the direction of the interior of the container, is supported on the bead of the second valve body described by means of a sealing ring.
  • the cylindrical sleeve which is also acted upon in this way in the direction of the interior of the container, is also mounted with its flange on a sealing seat of the inner lid part with the interposition of a sealing ring.
  • Another sealing ring connected to the inner part of the cover lies opposite the flange of the cylindrical sleeve in the starting blocking position of the valve arrangement at a distance in the direction of the container exterior.
  • the object of the present invention is to simplify the construction of such a closure cover.
  • the task is for a cover for openings on containers, in particular on motor vehicle radiators, with a cover inner part which has at least one flow connection between the inside of the container and the outside of the container and a valve arrangement for releasing and blocking the flow connection, the valve arrangement having a first and a second rear and movable valve body, wherein the first valve body is biased by a first spring towards the interior of the container against a first sealing seat on the inner cover part and against a second sealing seat on the second valve body, and wherein the first valve body is exceeded when a first limit value of the internal container pressure of the inner lid part as well as when a second limit value of the container internal pressure can be lifted off from the inner cover part and the second valve body, in each case with the release of a flow connection between the container interior and the container exterior, the second valve body being assigned a third sealing seat provided on the inner cover part, against which the second valve body in one third, between the first and the second limit value for the container internal pressure comes into contact, whereby the previously existing flow connection between the container interior and the
  • a further special embodiment of the invention is characterized in that the first and the third sealing seat are formed on the end faces facing away from one another of a hollow cylindrical sleeve which is connected to the inner cover part by a web.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that the second sealing seat is arranged radially inside the first sealing seat.
  • the flow paths in the event of overpressure in the interior of the container can be interrupted by a single ring seal which bears against both the first and the third sealing seat in the closing direction.
  • Another particular embodiment of the invention is characterized in that the third sealing seat is arranged radially outside the second sealing seat. The function of the third sealing seat is independent of the first and the second sealing seat.
  • the second sealing seat prevents overpressurized fuel from reaching the first sealing seat.
  • a further special embodiment of the invention is characterized in that the second valve body comprises a valve cover with a substantially cylindrical shape, on the outer lateral surface of which a step is formed which serves as a stop for a seal which is fixed by a sealing ring which seals the Valve hood partially surrounds. This enables easy replacement of the seal.
  • valve cover is guided axially displaceably on the hollow cylindrical sleeve. This ensures proper functioning of the valve arrangement according to the invention.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that an annular gap is formed between the outer peripheral surface of the sealing ring and the inner cover part.
  • the annular gap forms part of the flow path for the fuel pressurized.
  • the invention generally provides the advantage that a cooling water circulation pump currently used in engines with a strong after-heating effect can be dispensed with. Such a pump circulates the coolant for some time after the engine is switched off. This prevents the coolant from "boiling up”.
  • a cooling water circulation pump currently used in engines with a strong after-heating effect
  • Such a pump circulates the coolant for some time after the engine is switched off. This prevents the coolant from "boiling up”.
  • Another special embodiment of the invention is characterized in that an annular gap is formed between the outer lateral surface of the valve cover and the inner cover part. The annular gap forms a further part of the flow path for the fuel pressurized.
  • FIG. 2 shows the closure cover from FIG. 1
  • FIG. 3 shows the closure cover from FIG. 1 at a second limit value for an overpressure in the interior of the cooler
  • FIG. 4 shows the closure cover from FIG. 1
  • a closure cover 1 for a motor vehicle radiator comprises an outer cover part 3 provided with an actuating handle 2, on which an inner cover part 4 is held with a valve arrangement 4.
  • the cover 1 In the position of use, the cover 1 is fixed to a radiator neck.
  • the inner cover part 4 protrudes in the direction of the interior of the radiator into the radiator nozzle.
  • An O-ring 6 seals the inner cover part 4 against the radiator nozzle 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 a valve plate 9, on the side facing the cooler inside a seal 10 is attached.
  • valve plate 9 is acted upon on its side facing away from the interior of the cooler by two closing springs 11 and 12 which are supported on a spring plate 13 with their ends facing away from the valve plate 9.
  • the spring plate 13 in turn is supported on the inner cover part 4 or the outer cover part 3.
  • the valve plate 9 is biased towards the cooler interior by means of the closing springs 11 and 12.
  • the valve plate 9 Via the seal 10 designed as a flat sealing ring, the valve plate 9 is mounted on a first sealing seat 14 on the inner cover part 4 and on a second sealing seat 15 on the second valve body 8.
  • the second valve body 8 is formed by a valve cover 16 and a sealing ring 17.
  • the valve cover 16 has a substantially cylindrical shape.
  • a step 18 is on the outer lateral surface of the valve cover 16 educated .
  • the step 18 forms a stop for a ring seal 19.
  • the ring seal 19 is fixed by the sealing ring 17 to the step 18 of the valve cover 16.
  • the ring seal 19 interacts with a third sealing seat 20. In the valve position shown in Figure 1, the third sealing seat 20 is open.
  • An arrow 21 indicates that fuel pressurized from the inside of the container via an annular gap between the inner lid part 4 and the outer circumferential surface of the sealing ring 17, between the third sealing seat 20 and the annular seal 19 can pass into an annular gap which can pass between the valve cover 16 and a sleeve 22 is formed.
  • the sleeve 22 has the shape of a circular cylinder and serves to guide the valve cover 16 in the event of an axial displacement.
  • the sleeve 22 is connected to the inner cover part 4 via a web 23.
  • the valve cover 16 is biased away from the interior of the cooler by a compression spring 25.
  • the end of the compression spring 25 facing away from the valve cover 16 is supported on a spring plate 26 which is fastened to the inner cover part 4.
  • the valve cover 16 is pressed against the seal 10 of the first valve body 7.
  • an opening 27 is recessed.
  • the opening 27 in the valve plate 9 is closed on the side facing the interior of the cooler by a vacuum valve plate 28.
  • Vacuum valve plate 28 is pressed against the valve plate 9 by a conical compression spring 29.
  • the end of the conical compression spring 29 facing the interior of the cooler is supported on the valve cover 16 of the second valve body 8.
  • the initial blocking position shown in FIG. 1 assumes the valve arrangement 5 when the internal cooler pressure moves between a negative pressure limit value and a first positive pressure limit value.
  • valve arrangement 5 flows in cool content and fills all the free spaces upstream of the valve plate 9. In particular, cooler content flows past the third sealing seat 20, as indicated by the arrow 21.
  • valve plate 9 If the cooler internal pressure exceeds a first overpressure limit value, the valve plate 9 is raised by the cooler contents against the action of the closing springs 11 and 12 from the first sealing seat 14 on the sleeve 22. The valve arrangement is then in the operating state according to FIG. 2, in which the cooler content reaches the cooler from the inside of the cooler, as indicated by arrow 30. In the meantime, the second sealing seat 15 is closed and the third sealing seat 20 is open.
  • the second valve stage is formed by the valve cover 16 in connection with the valve plate 9 and the seal 10. If the excess pressure in the interior of the cooler continues to increase and finally exceeds a third limit value in the form of a safety limit value, the valve disk 9, together with the seal 10, lifts both from the first sealing seat 14 and from the second sealing seat 15. The resulting flow path is indicated in FIG. 4 by an arrow 32. Due to its inner diameter, the sealing support of the valve cover 16 forms an effective surface which corresponds to the required locking force of 2 + 0.2 bar. Since the ring seal 19 rests on the third sealing seat and is therefore limited in its axial movement, the valve plate 9 lifts off together with the seal 10 from the first sealing seat 14 and the second sealing seat 15 and the flow path 32 is opened.
  • valve arrangement 5 changes from its operating state according to FIG. 4 to the previously explained operating states according to FIGS 3 over until it finally returns to its starting blocking position according to FIG. 1.
  • the function of the vacuum valve plate 28 is ensured by a fourth sealing seat 24 which is formed in the vacuum valve plate 28 and interacts with the seal 10. This provides the advantage that the first (14), second (15) and fourth (24) sealing seat interact with a single seal (10).

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Abstract

Ein Verschlussdeckel für Öffnungen an Behältern, 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. Um den Verschlussdeckel konstruktiv zu vereinfachen, ist der zweite Ventilkörper (8) durch eine zweite Feder (25) in Richtung auf das Behälteräußere vorgespannt ist. Außerdem wirken der erste (14) und der zweite (15) Dichtsitz mit einer einzigen Dichtfläche (10) zusammen, die an dem ersten Ventilkörper (7) angebracht ist.

Description

Titel: Verschlussdeckel
Beschreibung
Die Erfindung 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 Cl 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 mir. 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 Umfangsflache 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/Un erdruck-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 Umfangsflache 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

Patentansprüche
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.
. 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 Umfangsflache 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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