DE10051444C2 - Container closure and cover for this container closure - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Verschlußdeckel ge mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.The invention relates to a container closure according to the Preamble of claim 1 and a sealing cover ge according to the preamble of claim 2.
Für die Kühler von Verbrennungsmotoren sind Behälter verschlüsse bekannt, die aus einem am oberen Ende des Be hälters - in diesem Fall des Kühlers - angeformten Behäl terstutzen und einem dazu passenden, den Behälter stutzen verschließenden Verschlußdeckel bestehen (vgl. DE 44 22 292 A1; DE 296 23 672 U1). Bei einer Gattung von Behälterverschlüssen ist der Verschlußdeckel auf den Be hälterstutzen aufgeschraubt. Beim Aufschraubvorgang be wegt sich somit der Verschlußdeckel axial in Richtung des Behälters. Dabei wird ein vorgewölbtes Deckelinnenteil in den Behälterstutzen eingeschoben.Containers are for the coolers of internal combustion engines closures known, which consist of a at the upper end of the Be container - in this case the cooler - molded container and a matching one, the container closing cap exist (see. DE 44 22 292 A1; DE 296 23 672 U1). With a genus of Container closures is the cap on the loading screwed on the socket. When screwing on thus moves the cap axially in the direction of Container. Here, a bulging inner lid part in inserted the container neck.
Um den Behälter in Schließstellung des Verschlußdeckels abzudichten, ist um den Außenumfang des Deckelinnenteils ein Dichtungsring gelegt, der in Schließstellung des Verschlußdeckels an einem als Dichtfläche dienenden Ab schnitt der Innenseite des Behälterstutzens abdichtend anliegt. Der Dichtungsring wird in einer Ringnut geführt, die behälterseitig und deckelseitig von jeweils einem Ringsteg begrenzt ist.To the container in the closed position of the closure lid to seal, is around the outer circumference of the inner cover part a sealing ring placed in the closed position of the cover on an ab serving as a sealing surface cut the inside of the container neck sealingly is applied. The sealing ring is guided in an annular groove, the container side and the lid side of one each Ring web is limited.
Der Behälterstutzen ist innenseitig so geformt, daß sich an die Dichtfläche zur Öffnung des Behälterstutzens hin eine Stutzenerweiterung, bewirkt durch eine Durchmesser vergrößerung anschließt. Dichtfläche und Stutzenerweite rung sind über eine konische Rampe miteinander verbunden. Die Stutzenerweiterung gehört zu einem Druckentlastungs raum, der über eine Öffnung Verbindung zur Außenatmosphä re hat.The inside of the container neck is shaped so that towards the sealing surface for opening the container neck a nozzle extension, caused by a diameter enlargement connects. Sealing surface and nozzle width tion are connected by a conical ramp. The nozzle extension is part of a pressure relief space that connects to the outside atmosphere via an opening re has.
Beim Verdrehen des Verschlußdeckels in Öffnungsrichtung bewegt sich das Deckelinnenteil axial und nimmt dabei den Dichtungsring mit. Beim Bewegen über die Rampe und Errei chen der Stutzenerweiterung sollte sich zwischen Dich tungsring und Innenwand des Behälterstutzens ein Druc kentlastungsspalt ausbilden, über den ein eventuell im Behälter, d. h. im Kühler vorhandener Überdruck über die Verbindung zur Außenatmosphäre abgebaut wird, bevor der Verschlußdeckel die Offenstellung erreicht. Auf diese Weise soll ein Abspringen des Behälterstutzens mit der Gefahr des Verbrühens von herausspritzendem Kühlwasser vermieden werden.When turning the cap in the opening direction the lid inner part moves axially and takes the Sealing ring with. When moving over the ramp and Errei Chen the nozzle extension should be between you tion ring and inner wall of the container neck a pressure Form a relief gap, through which a possibly in the Container, d. H. Excess pressure in the cooler above the Connection to the outside atmosphere is cleared before the Sealing cover reaches the open position. To this In this way, a jumping off of the container neck with the Risk of scalding of cooling water spurting out be avoided.
Es hat sich allerdings gezeigt, daß der Dichtungsring bei höheren Innendrücken trotz der radial nach innen gerichteten Spannung, mit der er in der Ringnut liegt, auch dann noch in Anlage an der Innenwand des Behälterstutzens bleibt, wenn der Verschlußdeckel in Abschraubrichtung be wegt und damit der Dichtungsring aus dem Bereich der Dichtfläche in den Bereich der Stutzenerweiterung kommt, d. h. der Dichtungsring wird durch den Behälterinnendruck vom Nutgrund der Ringnut radial nach außen abgehoben. Dies hat zur Folge, daß auch bei Erreichen der Stutzener weiterung kein Druckentlastungsspalt und damit auch kein Druckausgleich mit der Außenatmosphäre entsteht. Dann ist immer noch die Gefahr gegeben, daß der Behälter auch beim Lösen des Verschlußdeckels vom Behälterstutzen noch unter Druck steht und es deshalb zu Verbrühungen kommt.However, it has been shown that the sealing ring at higher internal pressures despite the radially inward direction Tension with which it lies in the ring groove, too then still in contact with the inner wall of the tank neck remains when the cap is in the unscrewing direction moves away and thus the sealing ring from the area of Sealing surface comes in the area of the nozzle extension, d. H. the sealing ring is caused by the pressure inside the container lifted radially outwards from the bottom of the groove. This has the consequence that even when the nozzle is reached extension no pressure relief gap and therefore no Pressure equalization with the outside atmosphere arises. Then still given the risk that the container even when Undo the cover from the container neck under There is pressure and therefore scalding occurs.
Um dem abzuhelfen, wird in der EP 0 729 429 B1 (DE- GM 94 10 558 U1) ein Behälterverschluß vorgeschlagen, bei dem der Behälterstutzen im Bereich außerhalb der Dicht fläche über den Umfang verteilt eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Druckentlastungsnuten aufweist, die beim oder nach dem Überfahren des Dichtungsrings in Rich tung der Offenstellung eine Verbindung zum Druckentla stungsraum herstellen. Auf diese Weise wird die Druckent lastung trotz Anlage des Dichtungsrings an der Innenseite des Behälterstutzen über die Außenseite des Dichtungs rings vorgenommen. Dadurch läßt die auf den Dichtungsring radial nach außen wirkende Druckkraft nach, so daß sich der Dichtungsring aufgrund seiner eigenen Spannkraft wie der zurück in die Ringnut unter Anlage an dem Nutgrund bewegt. Eine entsprechende Lösung ist auch in dem DE-GM 93 17 704 offenbart, nur daß Druckentlastungskanäle durch den Behälterstutzen radial nach außen gehen.To remedy this, EP 0 729 429 B1 (DE- GM 94 10 558 U1) proposed a container closure, at that of the container neck in the area outside the seal area spread over the circumference a multitude of itself has axially extending pressure relief grooves that when or after driving over the sealing ring in Rich open position a connection to the pressure relief Create the classroom. In this way the pressure is removed load despite contact of the sealing ring on the inside of the container neck over the outside of the seal made around. This leaves the seal ring radially outward compressive force, so that the sealing ring due to its own resilience like the back into the ring groove under the groove bottom emotional. A corresponding solution is also in DE-GM 93 17 704 discloses only that pressure relief channels through the container neck go radially outwards.
Beide Problemlösungen sind deshalb von Nachteil, weil konstruktive Änderungen am Behälterstutzen vorgenommen werden müssen. Dies ist nicht nur aufwendig, sondern ver hindert auch eine Nachrüstung bei schon ausgelieferten Fahrzeugen.Both problem solutions are disadvantageous because constructive changes made to the tank neck Need to become. This is not only complex, but ver also prevents retrofitting of already delivered ones Vehicles.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Be hälterverschluß der eingangs genannten Art so zu gestal ten, daß die vorbeschriebene Druckentlastungswirkung mit geringerem Aufwand erreicht wird und auch eine Nachrü stung möglich ist.The invention is therefore based on the object container closure of the type mentioned in this way too ten that the above-described pressure relief effect with less effort is achieved and also an upgrade is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale ge mäß den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Nach der Erfindung wird also die Druckentlastung über eine be sondere konstruktive Gestaltung des Verschlußdeckels selbst vorgenommen, so daß Änderungen am Behälterstutzen nicht erforderlich sind. Auf diese Weise kann auch eine Nachrüstung stattfinden. Außerdem ist der Aufwand für das Vorsehen des Druckentlastungskanals bzw. der Druckentla stungskanäle am deckelseitigen Ringsteg gering.This object is achieved by the features solved according to the characteristics of claims 1 and 2. To the invention is the pressure relief via a be special structural design of the cover made itself, so that changes to the container neck are not required. In this way, a Retrofitting take place. Besides, the effort for that Providing the pressure relief channel or the pressure relief channels on the ring web on the cover side are low.
Es versteht sich, daß schon ein einziger Druckentla stungskanal ausreichend sein kann, wenn er hinreichend groß genug dimensioniert ist, um den Druck im Behälterin nenraum so stark zu reduzieren, daß sich der Dichtungs ring wieder am Nutgrund anlegt. Es kann jedoch zweckmäßiger sein, über den Umfang der Ringnut mehrere Druckentla stungskanäle zu verteilen, um Asymmetrien zu vermeiden. Dabei können die Druckentlastungskanäle jede beliebige Form haben, beispielsweise als Löcher oder radial nach außen offene, nutartige Schlitze ausgebildet sein.It goes without saying that a single pressure outlet can be sufficient if it is sufficient is large enough to accommodate the pressure in the container to reduce the interior space so much that the sealing ring again at the bottom of the groove. However, it can be more convenient be several discharge ports over the circumference of the annular groove distribution channels to avoid asymmetries. The pressure relief channels can be any Have shape, for example as holes or radially externally open, groove-like slots are formed.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausfüh rungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen - je weils im Vertikalschnitt und beschränkt auf den jeweils linken Teil -:In the drawing, the invention is based on Ausfüh examples illustrated. It show - ever because in vertical section and limited to each left part -:
Fig. 1 einen Behälterverschluß mit Verschlußdec kel in Schließstellung; Figure 1 shows a container closure with Verschleckdec angle in the closed position.
Fig. 2 den Behälterverschluß gemäß Fig. 1 ge ringfügig modifiziert und Fig. 2 slightly modified the container closure according to FIG. 1 and
Fig. 3 den Behälterverschluß gemäß Fig. 2 mit dem Verschlußdeckel in einer Zwischenstel lung zwischen Schließ- und Offenstellung. Fig. 3 shows the container closure of FIG. 2 with the closure lid in an intermediate position between the closed and open positions.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Behälterverschluß 1 darge stellt, der im wesentlichen rotationssymmetrisch ausge bildet ist, so daß auf die Darstellung der spiegelbildli chen rechten Seite des Behälterverschlusses 1 verzichtet worden ist. Der Behälterverschluß 1 besteht im wesentlichen aus einem Behälterstutzen 2 und einem auf ihn aufge schraubten Verschlußdeckel 3. Der Behälterstutzen 2 weist einen untenseitigen, verengten Stutzenabschnitt 4 auf, der zur Verbindung mit einer entsprechenden Öffnung in einen Behälter, insbesondere einem Kühler für Verbren nungsmotoren, bestimmt ist. Im oberen, erweiterten Stut zenbereich 5 hat der Behälterstutzen 2 ein Außengewinde 6, in das ein Innengewinde 7 am Verschlußdeckel 3 ein faßt. Der Verschlußdeckel 3 ist also auf den Behälter stutzen 2 aufgeschraubt und kann von diesem abgeschraubt werden.In Figs. 1 to 3, a container closure 1 is Darge is, the substantially rotationally symmetrically is formed, has been omitted so that the presentation of the spiegelbildli chen right side of the container closure 1. The container closure 1 consists essentially of a container neck 2 and a screwed on lid 3 . The container neck 2 has an underside, narrowed nozzle section 4 , which is intended for connection to a corresponding opening in a container, in particular a cooler for combustion engines. In the upper, expanded Stut zenbereich 5 , the container neck 2 has an external thread 6 , in which an internal thread 7 on the cap 3 summarizes. The cover 3 is so screwed onto the container neck 2 and can be unscrewed from this.
Der Verschlußdeckel 3 besteht aus einem hutförmigen Dec kelaußenteil 8 mit einem den Behälterstutzen 2 übergrei fenden und das Innengewinde 7 tragenden Außenrand 9 und einem topfförmigen Deckelinnenteil 10, das mit seinem oberen Rand nach innen ragende Vorsprünge 11 am Deckelau ßenteil 8 eingeklippt und auf diese Weise mit ihm drehbar verbunden ist. In das Deckelinnenteil 10 ist ein weiteres Formteil 12 eingesetzt, das für das Verständnis der vor liegenden Erfindung nicht wesentlich ist, so daß von ei ner Beschreibung der Form und Funktion dieses Formteils 12 abgesehen wird.The closure lid 3 consists of a hat-shaped Dec kelaußteil 8 with a container neck 2 übergrei fenden and the internal thread 7 supporting outer edge 9 and a cup-shaped inner cover part 10 , the upper edge of which protrudes inward projections 11 on the outer part 8 and in this way with is rotatably connected to it. In the lid inner part 10 , another molded part 12 is used, which is not essential for understanding the prior invention, so that a description of the shape and function of this molded part 12 is omitted.
Im unteren Bereich weist das Deckelinnenteil 10 eine Ringnut 13 auf, in die ein elastomerer Dichtungsring 14 in Form eines O-Rings eingesetzt ist. Die Ringnut 13 wird von einem deckelseitigen Ringsteg 15 und einem im Abstand dazu angeordneten, behälterseitigen Ringsteg 16 begrenzt. Beide Ringstege 15, 16 führen den Dichtungsring 14. Der Dichtungsring 14 liegt mit radial nach innen gerichteter Vorspannung am Nutgrund 17 der Ringnut 13 an.In the lower region, the inner cover part 10 has an annular groove 13 , into which an elastomeric sealing ring 14 in the form of an O-ring is inserted. The annular groove 13 is delimited by a cover-side ring web 15 and a container-side ring web 16 arranged at a distance from it. Both ring webs 15 , 16 guide the sealing ring 14 . The sealing ring 14 lies with a radially inward bias against the groove base 17 of the annular groove 13 .
Die Innenwand des oberen Stutzenabschnitts 5 ist in zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers aufgeteilt, nämlich zum einen einer Dichtfläche 18 und einer Stutzen erweiterung 19, wobei der Radius der Dichtfläche 18 ge ringer ist als der Stutzenerweiterung 19. Beide sind über einen konischen Rampenabschnitt 20 verbunden. Durch eine Manschette 21 aus Messing wird der Bereich der Dichtflä che 18 und des Rampenabschnitts 19 stabilisiert.The inner wall of the upper nozzle section 5 is divided into two sections of different diameters, namely on the one hand a sealing surface 18 and a nozzle extension 19 , the radius of the sealing surface 18 being less than the nozzle extension 19 . Both are connected via a conical ramp section 20 . By a sleeve 21 made of brass, the area of the sealing surface 18 and the ramp section 19 is stabilized.
In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schließstellung des Verschlußdeckels 3 liegt die ringförmige Dichtfläche 18 gegenüber der Ringnut 13, wobei der Dichtungsring 14 an der Dichtfläche 18 anliegt. Dabei wird der Dichtungs ring 14 so komprimiert, daß er zu einem Oval verformt wird und deshalb auch an den Ringstegen 15, 16 anliegt. Wird der Verschlußdeckel 3 in Öffnungsrichtung verdreht, verschiebt er sich entsprechend der Steigung von Außenge winde 6 und Innengewinde 7 axial und nimmt dabei das Dec kelinnenteil 10 mit. Über die Durchmesservergrößerung im Rampenabschnitt 20 nimmt die Komprimierung des Dichtungs rings 14 ab, so daß er wieder seine im Querschnitt kreis runde Form einnimmt (Fig. 3). Ist der Behälterinnendruck nicht zu groß, bleibt der Dichtungsring 14 in Anlage an dem Nutgrund 17, und spätestens bei Erreichen der Stut zenerweiterung 19 entsteht zwischen der Außenseite des Dichtungsrings und der Innenseite des Behälterstutzens 2 ein Druckentlastungsspalt. Aufgrund dieses Ringspalts kann Überdruck im Behälterinneren und damit aus dem Be reich des unteren Stutzenabschnitts 4 am unteren Ringsteg 16 und dem Dichtungsring 14 vorbei in den darüberliegen den Druckentlastungsraum 22 und von diesem über einen Ab leitkanal 23 in die Außenatmosphäre abgeleitet werden. Es tritt also ein Druckausgleich zwischen Behälterinnerem und Außenatmosphäre ein, bevor der Verschlußdeckel 3 sei ne Offenstellung erreicht hat, in der der abgenommen wer den kann. Bei Abnahme des Verschlußdeckels 3 ist somit kein Überdruck mehr vorhanden, so daß das Öffnen gefahr los geschieht.In the closed position of the closure cover 3 shown in FIGS . 1 and 2, the annular sealing surface 18 lies opposite the annular groove 13 , the sealing ring 14 abutting the sealing surface 18 . The sealing ring 14 is compressed so that it is deformed into an oval and therefore also bears against the ring webs 15 , 16 . If the cover 3 is rotated in the opening direction, it moves according to the slope of Außenge thread 6 and internal thread 7 axially and takes the Dec inner part 10 with. About the increase in diameter in the ramp section 20 , the compression of the sealing ring 14 decreases, so that it assumes its circular cross-sectional shape again ( Fig. 3). If the internal pressure of the container is not too high, the sealing ring 14 remains in contact with the groove base 17 , and at the latest when the nozzle extension 19 is reached, a pressure relief gap is formed between the outside of the sealing ring and the inside of the container socket 2 . Because of this annular gap, overpressure in the interior of the container and thus from the area of the lower nozzle section 4 to the lower ring web 16 and the sealing ring 14 in the overlying pressure relief chamber 22 and from this via a guide channel 23 can be derived into the outside atmosphere. So there is a pressure equalization between the inside of the container and the outside atmosphere before the cover 3 has reached its open position, in which the who can be removed. When the cover 3 is removed, there is no longer any excess pressure, so that the opening happens dangerously.
Bei größerem Behälterinnendruck kann die in Fig. 3 ge zeigte Situation auftreten. Der Behälterinnendruck ist dann so stark, daß er die nach innen gerichtete Radial kraft des Dichtungsrings 14 überwindet und ihn vom Nut grund 17 abhebt und im Rampenabschnitt 20 und sogar bis in die Stutzenerweiterung 19 gegen die Innenseite des Be hälterstutzens 2 anpreßt. Es entsteht also nicht der oben beschriebene Druckentlastungsspalt zwischen Behälterstut zeninnenseite und Außenseite des Dichtungsrings 14.With a larger internal container pressure, the situation shown in FIG. 3 can occur. The internal pressure of the container is then so strong that it overcomes the inward radial force of the sealing ring 14 and lifts it from the groove base 17 and presses in the ramp section 20 and even up to the nozzle extension 19 against the inside of the container connector 2 . The pressure relief gap described above does not arise between the inside of the container sleeve and the outside of the sealing ring 14 .
Um diese Situation zu vermeiden, weist der deckelseitige Ringsteg 15 über den Umfang verteilt mehrere Druckentla stungskanäle 24 auf, die axial ausgerichtet sind und be nachbart zum Nutgrund 17 angeordnet sind. Der behälter seitige Ringsteg 16 weist Ausnehmungen 25 auf, die den freien Querschnitt zwischen der Stirnseite des behälter seitigen Ringstegs 16 und der Dichtfläche 18 vergrößern. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 weist dieser Ringsteg 16 zusätzlich eine zur Ringnut 13 gehendes Durch gangsloch 26 auf. Die Druckentlastungskanäle 24 stellen beim Abheben des Dichtungsrings 14 vom Nutgrund 17 eine Verbindung zwischen Behälterinnenraum und Druckentla stungsraum 22 her, so daß über die Druckentlastungskanäle 23 ein erster Druckausgleich stattfinden kann. Dieser Druckausgleich reduziert den Druck im Behälterinneren so lange und soweit, bis der Dichtungsring 14 aufgrund sei ner eigenen Vorspannung wieder an dem Nutgrund 17 zur An lage kommt. Hierdurch werden zwar die Druckentlastungska näle 23 verschlossen. Gleichzeitig entsteht aber an der Außenseite des Dichtungsrings 14 der eigentlich gewünsch te Druckentlastungsspalt zumindest bei Erreichen der Stutzenerweiterung 19, wodurch dann ein vollständiger Druckausgleich zwischen Behälterinnerem und Außenatmo sphäre über den Druckentlastungsraum 22 und den Ableitka nal 23 bewirkt wird. Die Druckentlastungskanäle 24 si chern also, daß auch bei hohen Drücken im Behälterinneren ein Druckausgleich mit der Atmosphäre vor Erreichen der Offenstellung des Verschlußdeckels 3 erzielt wird und da mit Gefahren für denjenigen, der den Verschlußdeckel 3 abnehmen will, vermieden werden.In order to avoid this situation, the cover-side annular web 15 has a plurality of pressure-relief channels 24 distributed over the circumference, which are axially aligned and are arranged adjacent to the groove base 17 . The container-side ring web 16 has recesses 25 which enlarge the free cross section between the end face of the container-side ring web 16 and the sealing surface 18 . In the embodiment according to FIG. 1, this annular web 16 additionally has a through hole 26 going to the annular groove 13 . The pressure relief channels 24 create a connection between the container interior and Druckentla stungsraum 22 when lifting the sealing ring 14 from the groove base 17 , so that a first pressure compensation can take place via the pressure relief channels 23 . This pressure equalization reduces the pressure inside the container until and until the sealing ring 14 comes to rest on the groove base 17 due to its own bias. As a result, the Druckentlastungska channels 23 are closed. At the same time, however, on the outside of the sealing ring 14, the actually desired pressure relief gap at least when the nozzle extension 19 is reached , as a result of which a complete pressure compensation between the interior of the container and the outside atmosphere is effected via the pressure relief space 22 and the discharge channel 23 . The pressure relief channels 24 si chern so that even at high pressures inside the container, a pressure equalization with the atmosphere is achieved before reaching the open position of the cap 3 and there with dangers for those who want to remove the cap 3 , avoided.
Statt der Druckentlastungskanäle 24 können auch radial nach außen offene Schlitze in dem deckelseitigen Ringsteg 15 vorgesehen sein. Auch andere Formen von Druckentla stungskanälen 24 sind denkbar, soweit sie sichern, daß bei Abheben des Dichtungsrings 14 vom Nutgrund 17 eine Verbindung zwischen Druckentlastungsraum 22 und dem Be hälterinneren hergestellt wird.Instead of the pressure relief channels 24 , radially outwardly open slots can also be provided in the cover-side annular web 15 . Other forms of Druckentla stungskanäle 24 are conceivable, provided that they ensure that when the sealing ring 14 is lifted from the groove base 17, a connection between the pressure relief chamber 22 and the container interior is made.
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2000
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Also Published As
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