DE2660193C2

DE2660193C2 - Kappe für einen Kühlerfüllstutzen

Info

Publication number: DE2660193C2
Application number: DE2660193A
Authority: DE
Inventors: William R. North Wittier Place Ind. Coffey; Billy G. Crute; Henry Connersville Ind. Ruhl
Original assignee: STANT Inc 47331 CONNERSVILLE IND US
Current assignee: STANT Inc 47331 CONNERSVILLE IND US
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-05-07
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2322793A1; DE2620296A1; FR2322793B1; JPS5527214B2; US4136795A; JPS5232439A; DE2620296C3; CA1041993A; DE2620296B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kappe für einen Kühlerfülistutzen mit einem äußeren Mantelteil mit einem kreisrunden oberen Abschnitt, der mit einem nach unten ragenden Mantelabschnitt versehen ist, an dessen unterem Rand ein radial nach innen ragender, eine das Mantelteil zugänglich machende Öffnung abgrenzender Flansch vorhanden ist, ferner mit einen/ Druckventilteil und einem Halteteil für das Druckventilteil mit einem im wesentlichen flachen, kreisrunden, oberen Flansch, der einen mit dem Druckventilteil verbundenen, nach unten ragenden, zylindrischen Mantelabschniti aufweist.

Es ist eine Kappe dieser Bauart bekannt (DE-GM 70 21 575), bei welcher das Halteteil an dem kreisrunden v¹ oberen Abschnitt des Mantelteils fest verbunden ist, und zwar sowohl in axialer Richtung als auch in Schraubrichtung.

Es sind nämlich im oberen Abschnitt um jeweils 90° radial zueinander versetzt vier kreisbogenförmige Schlitze vorgesehen, die von entsprechend angeordneten, ebenfalls kreisbogenförmig gekrümmten, nietenförmig gewölbten und verdickten Arretierungsansätzen verschlossen sind, die an den Enden von vier die Schlitze durchdringenden Fortsätzen des Halteteils getragen sind Die Montage des Halteteils am Mantelteil erfordert somit komplizierte Form- und Montagevorgänge, da die vier Fortsätze an der oberen Peripherie des Halteteils gebildet und zur Fluchtung mit den Schlitzen des Mantelteils gebracht werden müssen, um b~> anschließend eine Steckverbindung zu erzielen, woraufhin dann durch wohl thermoplastische Verformungsvorgänge die Nietenköpfe gebildet werden. Zwar kann der Halteteil, da er aus Kunststoff bestehen soll, auch durch Ultraschall- oder Reibungsschweißung mit dem Mantelteil verbunden werden, wobei sich sicherlich ein Fertigungsvorteil ergibt, doch ändert dies nichts an einer verdrehungsfesten Verbindung zwischen Halteteil und Mantelteil. Ferner ist der flache, kreisrunde, Gbere Flansch am Halteteil nichts weiter als eine Dichtung, die am oberen Rand des Füllstutzens anliegt und diesen abdichtet- Daraus folgt, daß sowohl beim Aufschrauben als auch beim Abschrauben der bekannten Kappe eine starke Reibung zwischen der Dichtung und dem Rand des Füllstutzens auftritt, was zu einem frühzeitigen Verschleiß führen muß.

Die der Erfindung ge-jiäß vorliegender Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine rCappe für einen Kühlerfüllstutzen der eingangs genannten Bauart zu schaffen, welcher einerseits eine besonders einfache Ausgestaltung aufweist und ein besonders einfaches Einsetzen des Halteteils in den Mantelteil ermöglicht, und die andererseits Reibung und frühzeitigen Verschleiß der Dichtung zwischen dem Haltete» und der Lippe des Kühierfüllstutzens vermeidet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flansch des Halteteils mit mehreren, elastisch bewegbaren, in Umfangsabständen verteilten, nach unten ragenden Ansätzen versehen ibt, die elastisch nach innen zur Achse des Halteteils durchbJ3gbar sind und sich durch die Öffnung in den Mantelabschnitt einführen lassen, woraufhin die Ansätze elastisch nach außen federn, um mit dem nach unten ragenden Mantelabschnitt zusammenzuarbeiten und das Halteteil drehbar zwischen der Unterseite des oberen Abschnitts des Mantelteils und dem Flansch des Mantelteils axial festzuhalten.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung löst den ersten Teil der Aufgabe dadurch, daß der Halteteil lediglich koaxial in die Öffnung des Mantelteils geschoben werden muß, um das Haiteteii mit seinen Ansätzen sozusagen einschnappen zu lassen, wobei die Ansätze den radial nach innen ragenden, die das Mantelteil zugänglich machende Öffnung abgrenzenden Flansch hintergreifen. Der zweite Teil der Aufgabe wird dadurch gelöst, daß durch die geschilderte Art der Befestigung bzw. des Hintergreifens der elastischen Ansätze hinter den Flansch das Halteteil zwar am Mantelteil axial festgelegt wird, jedoch die Möglichkeit hat, sich zu drehen, so daß eine Reibung zwischen der am Flansch des Halteteils angeordneten Dichtung und der in der Zeichnung nicht gezeigten Lippe des Kühlerfüllstutzens vermieden wird, und zwar sowohl beim Aufschrauben als auch beim Abschrauben der Kappe.

oomit wird eine ex.ikte Herstellung und die Montage der Kombination Mantelteil/Haheteil vereinfacht und darüber hinaus die Reibung der am Hälteteil angeordneten Dichtung an der Lippe des Kühlerfüllstutzens weitestgehend vermieden, da bei Erreichung eines bestimmten Reibwertes, der die Dichtung zu beeinträchtigen geeignet ist, das Halteteil einfach in seiner Rotation innehält und in stationärer Anlage am Kühlerfüllstutzen verbleibt, während sieh der Manteheil weiterdrehen kann, ob nun im Schließ- oder im Öffnungssinne der Kappe.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bildet der obere Abschnitt des äußeren Mantelteils eine geschlossene Scheibe, wobei zwischen dem Halteteil und dieser geschlossenen Scheibe eine Dichtung angeordnet ist.

Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen sind im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig.l einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Kühlerfüllstutzenkappe;

F i g. 2 die teilweise als Schnitt gezeichnete Unteransicht der Kappe nach Fig. 1;

Fig.3 eine au<-einandergezogene, perspektivische Darstellung der Kappe nach F i g. 1 und 2, in der das Halteteil der Deutlichkeit halber weggebrochen gezeigt ist; und

F i g. 4 und 5 jeweils einen vergrößerten Teilschnitt der einem Bajonettverschluß ähnelnden Verbindungseinrichtung.

Zu der dargestellten, insgesamt mit 10 bezeichneten Kühlerfüllstutzenkappe gehört ein aus Kunststoff geformtes äußeres Mantelteil 12 mit einem kreisrunden oberen Abschnitt, über den hinweg sich quer zur Achse des Mantelteils 12 ein Ieistenförmiger Ansatz 14 als Handhabe erstreckt, sowie mit einer ebenen ringförmigen Unterseite 16, die eine kreisrunde Vertiefung mit einem kreisrunden Boden 18 umgibt. An die obere Stirnwand des Mantelteils 12 schließt sich ein in der Umfangsrichtung verlaufender Mantelabschnitt 20 an, der nach unten ragt und an dessen unterem Rand ein radial nach innen ragender, eine das Mantelteil zugänglich machende Öffnung abgrenzender Flansch 22 vorhanden ist, der eine axial nach oben gerichtete Flanschfläche 24 besitzt Einander diametral gegenüberliegende Abschnitte 26 und 28 des Flansches 22 ragen gemäß Fi g. 2 und 3 weiter radial nach innen, um starre Riegel zu bilden, die mit der üblichen, eine Nockenwirkung ausübenden Fläche zusammenarbeiten können, welche sich allgemein in der Umfangsrichtung der Lippe eines Kühlerfüllstutzens bekannter Art erstreckt.

Ferner gehört zu der Kappe 10 eiii aus Kunststoff geformtes Halteteil 34, das gemäß Fig.2 an dem äußeren Mantelteil 12 verankert ist und nahe seinem oberen Ende eir-?n in der Umfangsrichtung verlaufenden, im wesentlichen flachen, kreisrunden, oberen Flansch 36 aufweist, der an seinem äußeren Rand mit mehreren in Umfangsabständen verteilten, elastisch bewegbaren, nach unten' ragenden Ansätzen 38 versehen ist, welche mit der Oberseite 24 des Flansches 22 zusammennrbeiten können, um das Halteteil 34 in dem Mantelteil !2 festzuhalten. Die Ansätze 38 lassen sich elastisch nach innen zur Achse des Halteteils 34 durchbiegen, damit sie von unten nach oben an dem Flansch 22 vorbeibewegt vsrden können, wenn das Halteteil 34 durch die Öffnung in das Mantelteil 12 eingeführt wird. Nachdem die Ansätze 38 den Flansch 22 passiert haben, federn sie wieder radial nach außen, um ihre ursprüngliche Lage einzunehmen. Sobald dies geschehen ist, besteht zwischen dem Mantelteil 12 und dem Halteteil 34 eine Verbindung derart, daß sich diese Teile nicht mehr voneinander trennen lassen, ohne daß ein Bruch eines oder mehrerer der Ansätze 38 oder von bestimmten Abschnitten des Mantelteils Ί2 eintritt. Beispielsweise sind zwei Sätze von je fünf Ansätzen 38 vorhanden, die durch solche Umfangsabstände getrennt sind, daß Öffnungen 40 zum Hindurchführen der Abschnitte 26 und 28 des Mantelteils 12 vorhanden sind. Sobald die Verbindung zwischen dem Mantelteil 12 und dem Halteteil 34 hergestellt ist, laßt sich das Halteteil 34 in dem Mantelteil 12 dreiien, bzw. das Mantelteil 12 ist gegenüber dem Halteteil 34 drehbar, so daß man das Mantelteil 12 durch Drehen bzw. Aufschrauben auf den Kühlerfüllslutzen aufsetzen bzw. es von ihm trennen kann, wahrend das Halteteil 34 seine Lage auf dem Füllstutzen unverändert beibehält Sobald die Abschnitte 26 und 28 außer Eingriff mit der Haltenockenfläche des Füllstutzens gekommen sind, läßt sich die Kappe 10 senkrecht nach oben abheben. Es ist bekannt, daß solche Haltenockenflächen mit Druckausgleichseinrichtungen für die Abschnitte 26 und 28 versehen sind, so daß es möglich ist, das Mantelteil 12 entsprechend zurückzudrehen, um den Kühler von dem darin herrschenden

ίο Druck über das Absaugrohr des Füllstutzens zu entlasten. Nach dieser Druckentlastung kann das Mantelteil weiter gedreht und in die Stellung gebracht werden, in der es sich zusammen mit den übrigen Teilen der Kappe 10 von dem Füllstutzen trennen läßt

Das Halteteil 34 ist ebenfalls als einstückiges Formteil ausgebildet und mit einem nach unten ragenden Mantelabschnitt 46 versehen. Ein Teil dieses Mantelabschnitts 46 ragt gemäß F i g. 1 als Bereich 48 über die Oberseite des Flansches 36 hinaus und in eine Vertiefung 18 an der Unterseite des Mantelteüs 12 hinein, dessen oberer Abschnitt eine geschlossene Scheibe bildet. Zwischen dem Halteteil 34 und dieser geschlossenen Scheibe ist eine Dichtung 50 angeordnet Bei der dargestellten Ausführungsform ist diese Dichtung i0 ein Dichtungsring aus gummiähnlichem Material, der auf den Bereich 48 aufgeschoben ist, um eine Abdichtung zwischen dem Halteteil 34 und dem Mantelteil 12 zu bewirken.

Der untere Teil des Mantelabschnitts 46 ist mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden, radial nach innen vorspringenden Verankerungsflansch 54 versehen, der eine zentrale Öffnung 56 aufweist Dieser Verankerungsflansch 54 dient als Widerlager oder Anlagefläche für eine einem Bajonettverscnluß ähnelnde Verbindungseinrichtung, d. h. er ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden öffnungen oder Ausschnitten 58 versehen, die sich gemäß Fig.3 in axialer Richtung durch den Verankerungsflansch 54 erstrecken, und er weist zwei einander diametral gegenüberliegende, an der Oberseite offenen Vertiefungen 60 auf, die gegenüber den Ausschnitten 58 jeweils um einem Winkel von 90° versetzt sind. Zu jeder Vertiefung 60 gehören gemäß Fig.4 zwei durch einen Umfangsabstand getrennte, nach oben und voneinander weg in der

•n Umfangsrichtung geneigte Seitenwände 61, während gemäß F i g. 5 jede Eintrittsöffnung 58 zwei durch einen Umfangsabstand getrennte, nach unten und in der Umfangsrichtung voneinander weg geneigte Seitenwände 59 aufweist. Die Aufgabe der Eintrittsöffnungen

in 58 und der Vertiefungen 60 wird weiter unten näher erläutert

Das Halteteil 34 ist ferner so geformt, daß es einen nach jnten ragenden rohrförmigen Ansatz 64 aufweist, der gegenüber dem Mantelabschnitt 46 radial nach

■>' außen versetzt und nahe dem oberen Flansch 36 mit einer sich nach außen öffnenden Ringnut 66 versehen ist. In die Ringnut 66 ist eine Dichtung 68 aus einem gummiähnlichen Material fest eingebaut, so daß sie an dem oberen Flansch 36 anliegt, um den Kühlerfüllstut-

bo zen an seinem oberen Rand abdichten zu können. Der rohrförmige Ansatz 64 ragt über eine kurze Strecke nach unten in den Kühlerfüllstutzen hinein. Da relative Drehbewegungen zwischen dem Mantelteil 12 und dem Halteteil 34 möglich sin.', kann das Mantelteil gedreht

o5 werden, um die Verbindung zwischen der Kappe 10 und dem Kühlerfüllstutzen herzustellen bzw. zu lösen, ohne daß ein Scheuern zwischen der Dichtung 68 und dem Rand des Kühlerfüllstutzens herbciecführt wird. Ist dir

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Kappe 10 mit dem Kühlcrfüllslulzcn verbunden. bewirken die Dichtungen 50 und 68 eine vollständige und einwandfreie Abdichtung gegenüber dem oberen Rand des Kühlcrfüllsnn/ens.

Schließlich gehört zu der Kappe 10 ein Druckventilteil 74, das sich zur Herstellung eines Verschlusses in feste Anlage an einem in der üblichen Weise ausgebildeten, in der Umfangsrichtung verlaufenden, nach oben gerichteten Druckventilsit/ bringen liißt, der konzentrisch mit den Achsen des Kühlcrfüllstut/cns und der Kappe und in einem Abstand unterhalb des oberen Randes des Kühlerfüllstutzens angeordnet ist. Ferner ist der Kühlerfüllstutzen üblicherweise zwischen seinem oberen Rand und dem Druckventilsitz mit einer Auslaßöffnung versehen, an die ein Gummischlauch angeschlossen ist. Das Druckventilteil 75 ist als Formteil aus Kunststoff so hergestellt, daß es einen sich in der Umfangsrichtung erstreckenden, radial nach außen ragenden Flansch 76 aufweist, zu dem eine leicht konvexe untere Fläche 78 gehört. Ein Abschnitt 80 des Druckventilteils ragt längs seiner Achse nach unten und ist gemäß Fig. I mit einer sich nach außen öffnenden, in der Umfangsrichtung verlaufenden Nut 82 versehen, in die der innere Rand einer Dichtung 84 aus einem gummiähnlichen Material eingebaut ist. Die Dichtung 84 stützt sich an dem Druckventilsitz in dem Kühlerfüllstutzen ab. Ferner weist das Druckventilteil 74 eine sich längs seiner Achse erstreckende öffnung 86 auf, die als Unterdruckentlastungsventil zur Wirkung kommt, und mit der z. B. ein Ventilschaft 88 zusammenarbeitet, dessen unteres Ende 90 umgebördelt ist, um ein Unterdruckventilteil 92 festzuhalten. Das obere Ende des Ventilschaftes 88 weist eine Verdickung 93 auf, durch die eine Unterdruckventilfeder 94 zwischen dem Ventilschaft und dem Druckventilteil 74 in ihrer Lage gehalten wird. Die Feder 94 spannt das Unterdruckventil 92 nach oben gegen die Dichtung 84 vor, um das Unterdruckventil normalerweise geschlossen zu halten. Der Flansch 76 des Druckventilteils 74 weist einen mit seiner Achse konzentrischen Ansatz 98 zum Bestimmen der Lage einer Druckfeder 100 auf, die sich zwischen dem Halteteil 34 und dem Druckventilteil 74 abstützt, um das Druckventilteil elastisch gegen den Ventilsitz in dem Kühlerfüllstutzen vorzuspannen.

Das Druckventilteil 74 besitzt ferner einen nach oben ragenden Schaftabschnitt 104 in Form eines zylindrischen Mantels mit einer in Verbindung mit der Entlüftungsventilöffnung 86 stehenden, sich axial nach oben erstreckenden öffnung 106. Ferner ist der Schaftabschnitt ?04 an seinem oberen Ende mit Verankerungseinrichtungen versehen, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als zwei einander diametral gegenüberliegende, radial nach außen ragende Ansätze 112 ausgebildet sind, welche so gestaltet und bemessen sind, daß sie sich axial von unten nach oben durch die Eintrittsöffnungen 58 des Halieteils 34 führen, dann um 90 drehen und sich schließlich nach unten -, bewegen und in Eingriff mit den sich nach oben öffnenden Vertiefungen 60 bringen lassen. Hierbei drückt die Druckfeder 100 natürlich die Ansätze 112 nachgiebig in die Vertiefungen 60 hinein, um den Schaftabschnitt 104 und den Mantelabsjhniit 40 in in Eingriff miteinander zu halten, so daß das Druckventil-'.cil 74 mit dem Haltcteil 34 verbunden bleibt. Zwar sind bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die radial verlaufenden Ansätze 112 an dem Schaftabschnitt 104 des Druckventilteils 74 ausgebildet, doch könnte ι-, man auch eine umgekehrte Anordnung vorsehen, d.h. die Ansätze könnten an dem Mantelabschnitt 46 ausgebildet sein, und der Schaftabschnitt 104 könnte einem dem Flansch 54 ähnelnden Flansch aufweisen. Somit dient der in Fig. 5 eingezeichnete Pfeil 120, der JH eine Bewegung des einen Ansatzes 112 von unten nach oben durch die zugehörige Eintrittsöffnung 58 andeutet, nur zur Erläuterung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Der Vorteil der beschriebenen Verbindung besteht darin, daß sie fest und zuverlässig ist r> und es dem Druckventüteil 74 bei einer Beaufschlagung mit Druck ermöglicht, sich gegenüber dem Halteteil 34 zu bev sgen, damit der Kühler von einem etwa vorhandenen zu hohen Innendruck entlastet werden kann. Sie läßt sich unter Verwendung äußerst starrer jo Bauteile oder Abschnitte aus Kunststoff herstellen. Beispielsweise können das Mantelteil 12, das Halteteil 34 und das Druckventilteil 74 aus einem Acetalharz oder einem anderen Material unter Einschluß von mit Glasfasern oder anderen Fasern verstärkten Materiai) lien, die außerordentlich zäh und haltbar sind und den besonders hohen Temperaturen und Drücken, in einem Kühler sowie der Einwirkung der erhitzten Kühlerhaube standhalten, als Formteile hergestellt sein. Es ist z. B. möglich, das Halteteil 34 und das Druckventüteil 74 aus einem Acetalharz herzustellen, das Glasfasern in einer Menge von 12% enthält, während man das Mantelteil 12 aus einem 6% Glasfasern enthaltenden Acetalharz herstellen kann.

Ist die Kühlerfüllstutzenkappe 10 auf einen Kühler-

·»' füllstutzen bekannter Art aufgesetzt, wird der Kühler von einem zu hohen Innendruck dadurch entlastet, daß sich das Druckventüteil 74 nach oben von dem Ventilsitz in dem Füllstutzen abhebt. Herrscht in dem Kühler ein zu hoher Unterdruck, bewegt sich das Unterdruckventil 92 nach unten, damit Flude von dem Füllstutzt ι aus durch die Eintrittsöffnungen 58, dann nach unten durch die Öffnungen 106 und 86 und schließlich an dem Unterdruckventilteil vorbei nach innen strömen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kappe fur einen Kühlerfüllstutzen mit einem äußeren Mantelteil mit einem kreisrunden oberen Abschnitt, der mit einem nach unten ragenden Mantelabschnitt versehen ist, an dessen unterem Rand ein radial nach innen ragender, eine das Mantelteil zugänglich machende Öffnung abgrenzender Flansch vorhanden ist, ferner mit einem Druckventilteil und einem Halteteil für das Druckventilteil mit einem im wesentlichen flachen, kreisrunden, oberen Flansch, der einen mit dem Druckventilteil verbundenen, nach unten ragenden, zylindrischen Mantelabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (36) des Halteteils (34) mit mehreren, elastisch bewegbaren, in Umfangsabständen verteilten, nach unten ragenden Ansätzen (38) versehen ist, die elastisch nach innen zur Achse des Halteteils (34) durchbiegbar sind und sich durch die Öffnung in den Mantelabschnitt (2(1 ^ einführen lassen, woraufhin die Ansätze (3S) elastisch nach außen federn, um mit dem nach unten ragenden Mantelabschnitt zusammenzuarbeiten und das Halteteil (34) drehbar zwischen der Unterseite (16) des oberen Abschnitts des Mantel- n teils (12) und dem Flansch (22) des Mantelteils axial festzuhalten.

2. Kappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des äußeren Mantelteils (12) eine geschlossene Scheibe bildet, und daß jo zwischen dem Halteteil (34) und dieser geschlossenen Scheibe yne Dichtung (50) angeordnet ist.