DE19610476C2 - Tankdeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankdeckel mit einem Stopfen, einer drehbar und axialfest mit dem Stopfen verbundenen Kappe und einem zwischen der Kappe und dem Stopfen wirkenden Mitnehmermechanismus mit einem axialbeweglichen Kupplungsteil, das in einer Eingriffsposition sowohl mit der Kappe als auch mit dem Stopfen in Eingriff ist und in einer unwirksamen Position relativ zu dem Stopfen und/oder der Kappe drehbar ist.

Derartige Tankdeckel dienen beispielsweise zum Verschließen des Tankstut­ zens von Kraftfahrzeugen. Der Stopfen wird dicht schließend in den Tankstu­ tzen eingesetzt und ist im Fall eines Schraubverschlusses mit Hilfe eines Außengewindes und im Fall eines Bajonettverschlusses mit Hilfe von Bajonettriegeln an dem Tankstutzen zu fixieren. In beiden Fällen erfolgt das Lösen und Verriegeln des Tankdeckels durch eine Drehung des Stopfens re­ lativ zum Tankstutzen. Der Mitnehmermechanismus hat die Funktion, die Drehbewegungung der zumeist mit einer Handhabe versehenen Kappe auf den Stopfen zu übertragen. Bei abschließbaren Tankdeckeln ist in der Mitte der Kappe ein Schloß angeordnet, das, wenn es sich in der Sperrstellung be­ findet, das Kupplungsteil des Mitnehmermechanismus in der unwirksamen Position hält, so daß die Drehung der Kappe nicht auf den Stopfen übertragen wird. Beim Aufschließen wird das Kupplungsteil durch das Schloß axial in die Eingriffsposition verschoben.

Bei herkömmlichen Tankdeckeln dieser Art ist das Kupplungsteil zumeist als Außenvierkant ausgebildet, der in axialer Verlängerung des Schließzylinders des Schlosses angeordnet ist und in der Eingriffsposition in einen Innenvier­ kant des Stopfens eingreift.

Insbesondere bei Tankdeckeln mit relativ großem Durchmesser, wie sie bei Nutzfahrzeugen eingesetzt werden, ist jedoch zum Drehen des Stopfens in die oder aus der Verriegelungsposition ein hohes Drehmoment erforderlich. Die herkömmliche Anordnung mit Innen- und Außenvierkant hat den Nach­ teil, daß das übertragbare Drehmoment unter Umständen nicht ausreichend ist. Dies gilt besonders bei Tankdeckeln mit einem Stopfen aus Kunststoff, bei denen folglich auch der Innenvierkant durch Wände aus Kunststoff be­ grenzt wird, die einer elastischen Verformung und/oder einer hohen Abnut­ zung unterliegen. Im Hinblick auf eine möglichst gute Abdichtung des Tank­ stutzens und vor allem im Hinblick auf die Materialverträglichkeit bei Kraft­ stofftanks und Tankstutzen aus Aluminium ist es wünschenswert, Stopfen aus Kunststoff verwenden zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Tankdeckel der oben genannten Art zu schaffen, bei dem der Mitnehmermechanismus raumsparend im Tank­ deckel untergebracht ist und bei möglichst geringem Verschleiß die Übertra­ gung hoher Drehmomente gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kupplungsteil mindestens einen radial von der Mitte zum Rand des Tankdeckels verlaufen­ den Arm aufweist, der in der Eingriffsposition mit außermittig an dem Stop­ fen und der Kappe angeordneten Eingriffsorganen zusammenwirkt.

Die axiale Betätigungskraft des mittig in der Kappe angeordneten Schlosses kann somit sie bisher auf den radial inneren Bereich des Kupplungsteils über­ tragen werden, doch die Kraftübertragung von der Kappe auf den Stopfen er­ folgt über den Arm des Kupplungsteils in einer relativ weit von der Achse des Tankdeckels entfernten Position, so daß die wirksamen Kräfte im Verhältnis zum übertragenen Drehmoment entsprechend klein sind.

Obgleich die erfindungsgemäße Konstruktion in erster Linie für abschließba­ re Tankdeckel gedacht ist, kann der erfindungsgemäße Tankdeckel auch ohne Schloß verwendet werden, wenn das Kupplungsteil ständig in der Ein­ griffsposition gehalten wird. Dies hat den Vorteil, daß Tankdeckel mit und ohne Schloß unter weitgehender Verwendung identischer Bauteile und Werkzeuge rationell in Großserie gefertigt werden können.

Da bei abschließbarem Tankdeckel der Mechanismus zum axialen Ausrücken des Kupplungsteils wie bisher auf der Achse des Tankdeckels angeordnet sein kann, ist die Erfindung mit herkömmlichen Tankschlössern kompatibel. Da außerdem die bei der Drehmomentübertragung auf den Arm des Kup­ plungsteils ausgeübten Kräfte im wesentlichen in Umfangsrichtung wirken, kann eine ausreichende mechanische Stabilität des Armes durch eine flache und breite form dieses Armes erreicht werden, so daß sich das Kupplungsteil raumsparend zwischen der Kappe und dem Stopfen unterbringen läßt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugt sind die Arme des Kupplungsteils in Axialrichtung des Tank­ deckels elastisch auslenkbar. Bei Betätigung des Schlosses kann in diesem Fall der radial innere Bereich des Kupplungsteils auch dann unter elastischer Verformung der Arme ausgerückt werden, wenn die Arme nicht mit den zu­ gehörigen Eingriffsorganen der Kappe und/oder des Stopfens bündig sind. Nach einer relativen Verdrehung der Kappe und des Stopfens fallen die Arme dann aufgrund ihrer elastischen Vorspannung selbsttätig in die Eingriffsposi­ tionen ein.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch einen Tankdeckel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im abgeschlossenen Zustand;

Fig. 2 eine Kappe und ein Kupplungsteil des Tankdeckels in einer An­ sicht von unten in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch im Zustand nach Betätigung des Tankschlosses;

Fig. 4 einen Stopfen und das Kupplungsteil des Tankdeckels in einer Ansicht von oben in Fig. 3;

Fig. 5 einen radialen Schnitt durch einen Tankdeckel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im abgeschlossenen Zustand; und

Fig. 6 den Stopfen und das Kupplungsteil des Tankdeckels nach dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von oben in Fig. 5.

Der in Fig. 1 gezeigte Tankdeckel 10 ist beispielsweise für den Tankstutzen eines LKW vorgesehen. Der Tankdeckel weist einen bajonettartig am Tank­ stutzen zu verriegelnden Stopfen 12 auf, auf den von außen eine flache, topf­ förmige, als Handrad ausgebildete Kappe 14 aufgerastet ist.

Der Stopfen 12 wird durch zwei miteinander verrastete Kunststoffteile 16, 18 gebildet, zwischen denen ein Bajonettriegel 20 aus Metall gehalten ist. Das Kunststoffteil 18 ist am äußeren Rand durch Rastnasen 22 der Kappe 14 fixiert und stützt einen Dichtring 24 ab, der sich an die Mündung des nicht gezeigten Tankstutzens anlegt.

Die Kappe 14 ist in der Mitte mit einer in den Stopfen 12 vorspringenden Nabe 26 versehen, in die der Schließzylinder 28 eines Tankschlosses einge­ setzt ist.

Zwischen der Kappe 14 und dem Stopfen 12 ist ein Kupplungsteil 30 ange­ ordnet, das die Form eines dreiarmigen Sterns (Fig. 2) hat, dessen Mittel­ bereich als Topf 32 ausgebildet ist. Mit dem Topf 32 ist das Kupplungsteil 30 axial verschiebbar auf der Nabe 26 und in dem Kunststoffteil 18 des Stopfens geführt. Am Boden des Topfes 32 sind zwei einander diametral gegenüberlie­ gende, in Umfangsrichtung abgeschrägte Nocken 34 ausgebildet, die zwi­ schen zwei entsprechend abgeschrägte Nocken 36 des Schließzylinders 28 greifen.

Durch eine Feder 38 wird das Kupplungsteil 30 in Richtung auf den Schließ­ zylinder 28 und die Kappe 14 vorgespannt.

Die drei Arme 40 des Kupplungsteils 30 sind jeweils zwischen zwei Paaren von Führungsstegen 42 geführt, die an die Innenfläche der Kappe 14 ange­ formt sind und mit ihren von den Armen abgewandten Enden flach in die Wand der Kappe 14 auslaufen. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, haben die Füh­ rungsstege 42 jeweils einen annähernd U-förmigen Grundriß. Die Basis­ schenkel liegen von beiden Seiten an dem Arm 40 des Kupplungsteils an, und die parallelen Schenkel sind so gekrümmt, daß sie kreisbogenförmig um die Achse des Tankdeckels verlaufen.

Der Stopfen 12 ist auf der dem Kupplungsteil 30 zugewandten Oberfläche mit kreisförmig angeordneten Rippen 44 versehen, die jeweils in Winkelab­ ständen von 60° unterbrochen sind und Durchbrüche 46 zur Aufnahme der freien Enden der Arme 40 bilden (Fig. 4).

In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand liegen die Rippen 44 jedoch unterhalb der Arme 40 des Kupplungsteils. Wenn die Kappe 14 mit der Hand gedreht wird, so wird das Kupplungsteil 30 durch die an den Armen 40 angreifenden Führungsstege 42 mitgenommen. Die freien Enden der Arme 40 bewegen sich frei über die Rippen 44 des Stopfens 12 hinweg, so daß sich der Stopfen 12 nicht mitdreht und folglich der Bajonettverschluß nicht gelöst werden kann.

Wenn mit Hilfe eines Schlüssels der Schließzylinder 28 um 90° gedreht wird, so gleiten die Nocken 36 auf die Nocken 34 des Kupplungsteils auf, und das Kupplungsteil 30 wird entgegen der Kraft der Feder 38 axial nach innen (nach unten in Fig. 1) verschoben. Falls die Arme 40 mit den Durchbrüchen 46 bündig sind, wird unmittelbar der in Fig. 3 gezeigte Zustand erreicht. Da die Arme 40 entsprechend der Wölbung der Kappe 14 abgewinkelt sind, blei­ ben sie auch in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand mit den Führungsstegen 42 in Eingriff. Gleichzeitig greifen jedoch die freien Enden der Arme zwischen die Rippen 44, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen der Kappe 14 und dem Stopfen 12 hergestellt wird. Folglich kann in diesem Zustand der Stop­ fen 12 gedreht werden, um den Tankdeckel zu lösen oder zu verriegeln.

Falls beim Betätigen des Schlosses die Arme 40 des Kupplungsteils gegenü­ ber den Durchbrüchen 46 verdreht sind, stützen sich die freien Enden der Arme zunächst auf den Rippen 44 ab, und bei der axialen Verschiebung des Topfes 32 werden die Arme 40 elastisch durchgebogen. Wenn dann die Kap­ pe 14 um maximal 60° gedreht wird, fallen die freien Enden der Arme 40 in die nächstgelegenen Durchbrüche 46 ein.

Wenn der Schließzylinder 28 mit Hilfe des Schlüssels wieder in die Sperr­ stellung zurückgedreht wird, so wird das Kupplungsteil 30 durch die Feder 38 wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgedrückt, und die freien Enden der Arme 40 treten aus den Durchbrüchen 46 aus.

Im gezeigten Beispiel ist der Außenradius der Führungsstege 42 geringfügig kleiner als der Innenradius der Rippen 44. Die Arme 40 des Kupplungsteils sind deshalb nur einer minimalen Beanspruchung ausgesetzt, wenn das Dreh­ moment von der Kappe 14 auf den Stopfen 12 übertragen wird. Die Füh­ rungsstege 42 könnten auch so weit nach unten verlängert sein, daß sie in der Höhe mit den Rippen 44 überlappen.

Fig. 5 und 6 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel einen PKW-Tank­ deckel 10 mit Schraubstopfen 12. Die Kappe 14 weist in diesem Fall einen Griffbalken 48 auf, der sich diametral über die Oberseite der Kappe erstreckt. Die Seitenwände des Griffbalkens 48 sind nach unten in das Innere der Kap­ pe hinein verlängert und bilden die Führungsstege 42, die bis an eine Innen­ hülse 50 des Stopfens 12 heranreichen.

Wie am besten in Fig. 6 zu erkennen ist, sind auf der Oberseite des Stopfens 12 in diesem Fall vier kreissegmentförmige Rippen 44 angeordnet, zwischen denen Durchbrüche 46 in Winkelabständen von 90° gebildet werden. Die Führungsstege 42 sind an der Stelle der Rippen 44 unterbrochen, so daß sie die Drehung der Kappe 14 relativ zu dem Stopfen 12 nicht behindern.

Das Kupplungsteil 30 ist hier als langgestreckter Riegel mit zwei Armen 40 ausgebildet, die zwischen den Führungsstegen 42 der Kappe geführt sind und in die Durchbrüche 46 zwischen den Rippen 44 einfallen können.

Claims (10)

1. Tankdeckel mit einem Stopfen (12), einer drehbar und axialfest mit dem Stopfen verbundenen Kappe (14) und einem zwischen der Kappe und dem Stopfen wirkenden Mitnehmermechanismus mit einem axialbeweglichen Kupplungsteil (30), das in einer Eingriffsposition sowohl mit der Kappe (14) als auch mit dem Stopfen (12) in Eingriff ist und in einer unwirksamen Posi­ tion relativ zu dem Stopfen und/oder der Kappe drehbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kupplungsteil (30) mindestens einen radial von der Mitte zum Rand des Tankdeckels verlaufenden Arm (40) aufweist, der in der Eingriffsposition mit außermittig an dem Stopfen (12) und der Kappe (14) angeordneten Eingriffsorganen (44, 42) zusammenwirkt.

2. Tankdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum axialen Verstellen des Kupplungsteils (30) ein Schließzylinder (28) vorgesehen ist, der mittig in der Kappe (14) angeordnet ist.

3. Tankdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließ­ zylinder (28) in einen als Topf (32) ausgebildeten Mittelbereich des Kup­ plungsteils (30) eingreift.

4. Tankdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Arme (40) des Kupplungsteils als flache, in Axialrichtung des Tankdeckels federnde Platten ausgebildet sind.

5. Tankdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kupplungsteil (30) die Form eines mehrarmigen, vorzugs­ weise dreiarmigen Sterns hat.

6. Tankdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingriffsorgane des Stopfens (12) als kreisförmig angeord­ nete Rippen (44) ausgebildet sind, zwischen denen Durchbrüche (46) zur Aufnahme der Arme (40) des Kupplungsteils ausgespart sind.

7. Tankdeckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Durchbrüche (46) größer ist als die Anzahl der Arme (40) des Kupplungs­ teils (30).

8. Tankdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingriffsorgane der Kappe (14) als auf einem Kreis ange­ ordnete Führungsstege (42) ausgebildet sind, zwischen denen die Arme (40) des Kupplungsteils axialbeweglich und unverdrehbar geführt sind.

9. Tankdeckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des durch die Rippen (44) des Stopfens (12) gebildeten Kreises entweder geringfügig größer als der Außenradius oder geringfügig kleiner als der In­ nenradius der Führungsstege (42) der Kappe (14) ist.

10. Tankdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (30) als langgestreckter zweiarmiger Riegel ausgebil­ det ist und daß die Eingriffsorgane der Kappe (14) als zwei parallele, das Kupplungsteil (30) zwischen sich aufnehmende Führungsstege ausgebildet sind, die an den Radialpositionen der Eingriffsorgane (44) der Kappe (12) unterbrochen sind.