DE4404048C1 - Verschlußkappe für Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Bremsflüssigkeitsbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe für den Einfüllstutzen eines Flüssigkeitsbehälters, insbesondere eines Bremsflüssigkeitsbehälters in Kraftfahrzeugen, mit einer innenseitig angeordneten ringscheibenförmigen Dichtung aus Elastomermaterial, die in Schließlage der Verschlußkappe mit ihrem radial äußeren Bereich zwischen dem Stirnrand des Einfüllstutzens und der Innenseite des Bodens der Verschlußkappe unter Bildung eines nach oben geöffneten Kegelmantels axial einspannbar ist, wobei auf der Oberseite der Dichtung ein labyrinthartiger Entlüftungsweg frei bleibt.

Bei einer aus der DE 39 18 457 A1 bekannten derartigen Verschlußkappe ist auf der Innenseite des Kappenbodens ein etwas in den Einfüllstutzen hineinragender zylindrischer Fortsatz angeordnet, an dessen Unterseite eine kreis­ förmige Schwallscheibe gehaltert ist, deren Außenrand den Außenumfang des zylindrischen Fortsatzes nach radial außen überragt, jedoch derart, daß zwischen der Innen­ wand des Einfüllstutzens und dem Außenrand der Schwall­ scheibe ein breiter Ringspalt frei bleibt. Der radial innere Bereich der Dichtung ist axial zwischen dem Außen­ rand der Schwallscheibe und dem Kappenboden angeordnet, derart, daß zwischen dem Außenumfang des zylindrischen Fortsatzes und dem Innenumfang der Dichtung ebenfalls ein breiter Ringspalt frei bleibt. Obwohl dieser letztere Ring­ spalt in Draufsicht auf die Innenseite der Tankkappe vom Außenrand der Schwallscheibe überdeckt wird, kann die im Behälter aufgenommene Flüssigkeit bei stärkeren Schwall­ bewegungen bei dieser bekannten Tankkappe leicht bis zur Oberseite des radial inneren Bereiches der Dichtung und damit zum labyrinthartigen Entlüftungsweg gelangen, zumal die Schwallbewegungen an der Innenwand des Einfüll­ stutzens vergleichsweise stark sind. Somit muß damit gerech­ net werden, daß vergleichsweise große Flüssigkeitsmengen zum labyrinthartigen Entlüftungsweg gelangen. Auch wenn die in den Entlüftungsweg eingedrungene Flüssigkeit aufgrund der Kegelmantelform der Dichtung entsprechend dem dadurch gebildeten Gefälle in den Einfüllstutzen abzufließen sucht, wird unter ungünstigen Bedingungen vergleichsweise viel Flüssigkeit über den labyrinthartigen Entlüftungsweg nach außen austreten können. Im Beispiel eines Bremsflüssig­ keitsbehälters eines Kraftfahrzeuges könnte dieser ungünstige Fall beispielsweise bei Kurvenfahrt mit höherer Geschwindig­ keit auftreten, beispielsweise an langgezogenen Autobahn­ kurven.

Aus der EP 00 85 015 B1 ist eine doppelbödige Tankkappe bekannt, bei der der Entlüftungsweg zwischen den beiden Böden hindurchläuft und der innere Boden in seinem Mittel­ bereich einen in den Einfüllstutzen hineinragenden, nach oben geöffneten Trichter bildet, der an seinem unteren Ende in nicht näher dargestellter Weise mit dem Innenraum des Tankeinfüllstutzens kommuniziert. Auf diese Weise ist das innere Ende des Entlüftungsweges in der Mitte des Ein­ füllstutzens angeordnet, wo sich Schwallbewegungen der Flüssigkeit im Behälter vergleichsweise wenig auswirken. Sollte jedoch einmal gleichwohl Flüssigkeit auf die Ober­ seite des inneren Bodens gelangt sein, so kann sie ver­ gleichsweise leicht nach außen gelangen, weil der innerhalb des trichterförmigen Fortsatzes verbleibende Trichterraum über Wege mit großen öffnungsquerschnitten mit dem Außen­ raum der Tankkappe verbunden ist und diese Wege ein Gefälle nach radial außen haben.

Die JP-A 60-104 453 zeigt eine weitere doppelbödige Tank­ kappe, bei der innerhalb des zwischen den Böden verlaufen­ den Entlüftungsweges ein durch ein Elastomerteil gebildetes Ventil angeordnet ist, welches normalerweise geschlossen ist, bei Über- bzw. Unterdruck im Tank jedoch zu öffnen vermag. Der Entlüftungsweg kann also dementsprechend nur bei einer entsprechenden Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Tanks und dem Außenraum öffnen. Die also normalerweise vor­ handenen Druckdifferenzen zwischen Außen- und Innenraum sind jedoch in der Regel unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Verschlußkappe der eingangs angegebenen Art weiterzuentwickeln, wobei einer­ seits eine möglichst einfache Konstruktion vorliegen und andererseits gewährleistet sein soll, daß möglichst wenig Flüssigkeit zum labyrinthartigen Entlüftungsweg auf der Oberseite der Dichtung gelangen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Kegelmantel fortsetzende radial innere Bereich der Dichtung mit dem Innenumfang der Dichtung am Außenumfang eines im Querschnitt kreisförmigen, an der Innenseite des Bodens der Verschlußkappe angeordneten Axialfortsatzes anliegt und die Unterseite eines unter dem Boden radial zwischen dem Außenumfang des Axialfortsatzes und dem labyrinthartigen Entlüftungsweg verbleibenden Ringraumes bildet, welcher über von seiner Unterseite ausgehende Drosselöffnungen mit dem Innenraum des Einfüllstutzens kommuniziert.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mittels der ringscheibenförmigen Dichtung radial innerhalb des labyrinthartigen Entlüftungsweges innenseitig des Bodens der Verschlußkappe einen Pufferraum auszubilden, welcher mit dem Innenraum des Einfüllstutzens lediglich über Drosselöffnungen verbunden ist und dementsprechend auch bei sehr starken Schwallbewegungen nur allenfalls geringe Flüs­ sigkeitsmengen aufnehmen wird.

Da starke Schwallbewegungen typischerweise nur kurzzeitig auftreten, kann dieser Puffer­ raum zwischen stärkeren Schwallbewegungen ohne weiteres leerlaufen. Damit wird nur in extrem seltenen Fällen Flüssigkeit überhaupt bis zum labyrinthartigen Entlüftungs­ weg gelangen können, welcher sich aufgrund der Kegelmantel­ form der Dichtung und dem damit bewirkten Gefälle ständig in Richtung des Einfüllstutzens zu entleeren sucht.

Die Drosselöffnungen, über die der Pufferraum mit dem Innenraum des Einfüllstutzens kommuniziert, können ohne weiteres relativ weit entfernt von der Innenwand des Einfüllstutzens und damit innerhalb einer Zone angeordnet werden, in der eventuelle Schwallbewegungen nur eine gering­ fügige Veränderung des Flüssigkeitspegels bewirken.

Vorzugsweise sollen die Drosselöffnungen gegenüberliegend ange­ ordnet sein, um einen Durchtritt von Flüssigkeit zu erschweren.

Im übrigen ist es vorteilhaft, wenn die Drosselöffnungen in Richtung der Mitte des Einfüllstutzens ausgerichtet sind.

In konstruktiv einfacher Form lassen sich die Drosselöff­ nungen dadurch erzeugen, daß auf dem Außenumfang des axialen Fortsatzes, an dem der Innenumfang der Dichtung dicht an­ liegt, zumindest eine Nut mit geringem Querschnitt ange­ ordnet ist, welche durch die Dichtung nicht versperrt werden kann.

Des weiteren ist vorteilhaft, daß zur Sicherung der Dichtung am Fortsatz die Unterseite der Dichtung radial etwas über­ lappende Haken oder Zungen angeordnet sein können. Auch wenn die Verschlußkappe vom Einfüllstutzen abgenommen wird, bleibt damit die Dichtung durch Formschluß an der Verschlußkappe gesichert.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Beschrei­ bung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform verwiesen, die in der Zeichnung dargestellt ist.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Innenseite der Verschlußkappe und

Fig. 2 ein Schnittbild entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1, wobei die Verschlußkappe in der linken Hälfte der Fig. 2 in auf den Einfüllstutzen lediglich lose aufgeschraubter Lage und in der rechten Hälfte der Fig. 2 in fest aufgeschraubtem Zustand darge­ stellt ist.

Ein nicht näher dargestellter Bremsflüssigkeitsbehälter 1 eines Kraftfahrzeuges besitzt einen Einfüllstutzen 2 mit darin eingesetztem Sieb 3 und einem Außengewinde, auf das eine Verschlußkappe 4 mit entsprechendem Innengewinde aufschraubbar ist.

Die Verschlußkappe 4 ist mit einer ringscheibenförmigen Dichtung 5 aus Elastomermaterial versehen, deren radial äußerer Bereich zwischen der Innenseite des Bodens 4′ der Verschlußkappe 4 und den Stirnrändern des Einfüllstutzens 2 sowie des Siebes 3 axial einspannbar ist. Dabei liegt die Dichtung 5 bei entsprechender Schraubverspannung der Verschlußkappe 4 am Einfüllstutzen 2 auf dessen Stirnrand dichtend auf, während auf der Oberseite der Dichtung 5 ein labyrinthartiger Entlüftungsweg 6 frei bleibt, welcher am Außenumfang der Dichtung 5 mit einem zwischen den Gewinde­ flanken von Verschlußkappe 4 und Einfüllstutzen 2 frei­ bleibenden Entlüftungskanal 7 kommuniziert. Die Gewinde von Verschlußkappe 4 und Einfüllstutzen 2 können also nicht dichtend zusammenwirken.

Durch entsprechende Form der Innenseite des Bodens 4′ der Verschlußkappe 4 wird gewährleistet, daß die Dichtung 5 im verschlossenen Zustand der Verschlußkappe 4 näherungs­ weise die Form eines sich nach oben stark erweiternden Kegelstumpfmantels aufweist und die Oberseite der Dichtung 5 ein nach radial innen gerichtetes Gefälle hat.

Mit ihrem Innenumfang liegt die Dichtung 5 am Außenumfang eines im wesentlichen zylinderförmigen Ringsteges 8 an, der auf der Innenseite des Bodens 4′ der Verschlußkappe 4 angeordnet bzw. angeformt ist. Am Ringsteg 8 sind haken­ förmige Vorsprünge 9 angeordnet, die die Unterseite der Dichtung 5 etwas übergreifen und die Dichtung 5 auch bei vom Einfüllstutzen 2 gelöster Verschlußkappe 4 an derselben festhalten.

Radial zwischen dem Ringsteg 8 und dem labyrinthartigen Entlüftungsweg 6 verbleibt auf der Oberseite der Dichtung 5 ein Ringraum 10, welcher mit dem Innenraum des Einfüll­ stutzens 2 über Drosselöffnungen 11 kommuniziert.

Zur Bildung dieser Drosselöffnungen 11 können auf dem im übrigen vom Innenumfang der Dichtung 5 dicht umschlossenen Außenumfang des Ringsteges 8 eine oder mehrere Nuten mit vergleichsweise geringen Querschnitten angeordnet sein. Diese Nuten können in axialer Richtung der Verschlußkappe 4 verlaufen oder auch in Form einer schraubenförmigen Wendel ausgebildet sein.

Auch bei fest verschlossener Verschlußkappe 4 wird also der Innenraum des Flüssigkeitsbehälters 1 ständig entlüftet, da über die Drosselöffnungen 11, den Ringraum 10, den labyrinth­ artigen Entlüftungsweg 6 sowie den Entlüftungskanal 7 Luft aus dem Behälter 1 austreten bzw. in den Behälter 1 gelangen kann. Dementsprechend ist der Innenraum des Behälters 1 ständig gegenüber dem Außenraum frei von Über- oder Unter­ druck.

Aufgrund der Konstruktion der Verschlußkappe 4 wird ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Behälter 1 bei fest verschlossener Verschlußkappe 4 zumindest dann sicher verhindert, wenn der Behälter 1 nicht überfüllt ist.

Durch das Sieb 3 werden Schwallbewegungen der Flüssigkeit innerhalb des Einfüllstutzens 2 vermindert. Im übrigen sind die Drosselöffnungen 11 relativ weit entfernt vom Innenumfang des Einfüllstutzens 2 und damit innerhalb einer Zone, in der aufgrund von Schwallbewegungen nur vergleichsweise geringe Änderungen des Pegels der Flüssig­ keit auftreten können. Hinzu kommt noch, daß die Drossel­ öffnungen 11 in Richtung der Mitte des Einfüllstutzens 2 ausmünden.

Damit kann aufgrund von Schwallbewegungen allenfalls nur eine geringe Flüssigkeitsmenge in den Ringraum 10 gelangen, welcher im übrigen bereits nach kurzer Zeit wieder leer­ läuft, weil stärkere Schwallbewegungen ohnehin nur kurz­ zeitig auftreten.

Der Ringraum 10 bildet somit einen gegenüber dem Innenraum des Einfüllstutzens 2 durch die Drosselöffnungen 11 abge­ schirmten Pufferraum, welcher über die Drosselöffnungen 11 kommende Flüssigkeit vorübergehend aufnimmt und den labyrinthartigen Entlüftungsweg 6 vollständig gegenüber den Schwallbewegungen der Flüssigkeit im Einfüllstutzen 2 abschirmt.

Soweit aus dem Ringraum 10 geringe Flüssigkeitsmengen in den labyrinthartigen Entlüftungsweg 6 eindringen sollten, wie es ohnehin nur bei sehr seltenen und extremen Fahr­ zuständen eines Kraftfahrzeuges möglich ist, wird diese Flüssigkeit nachfolgend wieder entsprechend dem Gefälle der Dichtung 5 zurücklaufen.

Der labyrinthartige Entlüftungsweg 6 kann durch zwei am Boden 4′ der Verschlußkappe 4 angeformte Ringwülste 6′ und 6′′ gebildet werden, die die Oberseite der Dichtung 5 von der Unterseite des Bodens 4′ beabstandet halten und zueinander versetzte Durchbrüche 12′ bzw. 12′′ aufweisen. Dabei sind die Durchbrüche 12′ und 12′′ vorzugsweise als in der Unterseite des Bodens 4′ ausgesparte radiale Nuten ausgebildet, wobei die die Durchbrüche 12′ im Ringwulst 6′ bildenden Nuten vom Ringraum 10 bis zum Ringwulst 6′′ er­ streckt sind, während die die Durchbrüche 12′′ im Ringwulst 6′′ bildenden Nuten vom Ringwulst 6′ bis zum Innengewinde der Verschlußkappe 4 durchlaufen.

Gegebenenfalls können auch mehr als zwei Ringwülste 6′ und 6′′ mit zu einander versetzten Durchbrüchen 12′ und 12′′ vorgesehen sein.

Die Durchbrüche 12′, 12′′ sind bevorzugt gegenüber den Drosselöffnungen 11 angeordnet.

Die Verschlußkappe 4 kann aus einem widerstandsfähigen Kunst­ stoff gefertigt sein.

Claims (6)

1. Verschlußkappe für den Einfüllstutzen eines Flüssigkeits­ behälters, insbesondere eines Bremsflüssigkeitsbehälters in Kraftfahrzeugen, mit einer innenseitig angeordneten ringscheibenförmigen Dichtung aus Elastomermaterial, die in Schließlage der Verschlußkappe mit ihrem radial äußeren Bereich zwischen dem Stirnrand des Einfüllstutzens und der Innenseite des Bodens der Verschlußkappe unter Bildung eines nach oben geöffneten Kegelstumpfmantels axial ein­ spannbar ist, wobei auf der Oberseite der Dichtung ein labyrinthartiger Entlüftungsweg frei bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kegelstumpfmantel fortsetzende radial innere Bereich der Dichtung (5) mit dem Innenumfang der Dichtung (5) am Außenumfang eines im Querschnitt kreisförmigen, an der Innenseite des Bodens (4′) angeordneten Axialfortsatzes (Ringsteg 8) anliegt und die Unterseite eines unter dem Boden (4′) der Verschlußkappe (4) radial zwischen dem Außenumfang des Axialfortsatzes (8) und dem labyrinth­ artigen Entlüftungsweg (6) verbleibenden Ringraumes (10) bildet, welcher über von seiner Unterseite ausgehende Drosselöffnungen (11) mit dem Innenraum des Einfüll­ stutzens (2) kommuniziert.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Drosselöffnungen (11) in Richtung der Mitte des Einfüllstutzens (2) ausgerichtet sind.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnungen (11) durch Nuten auf dem Außenumfang des Axialfortsatzes (8) gebildet werden.

4. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Axialfortsatz (8) die Unterseite der Dichtung (5) nach radial außen untergreifende Haken bzw. Vorsprünge (9) angeordnet sind.

5. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringscheibenförmige Dichtung (5) einen im Vergleich zum Innendurchmesser des Einfüllstutzens (2) relativ geringen Innendurchmesser aufweist.

6. Verschlußkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit einem oberhalb des Flüssigkeitspegels im Einfüllstutzen (2) angeordneten Sieb (3) kombiniert ist.