DE102006027094B4

DE102006027094B4 - Behälter mit Schnittstellenmodul

Info

Publication number: DE102006027094B4
Application number: DE200610027094
Authority: DE
Inventors: Matthias Tittel; Norbert Burger; Andreas Übelacker; Dr. Mosandl Thomas
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2006-06-10
Filing date: 2006-06-10
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2026-06-11
Also published as: DE102006027094A1

Abstract

Behälter (1) in einem Kraftfahrzeug beinhaltend wenigstens einen Anschluss (34) und/oder wenigstens eine Aufnahme (36, 40) und/oder wenigstens eine Durchführung für wenigstens eine Leitung (35) und/oder für wenigstens ein Funktionselement (38, 42), wobei a) in einer Mantelwand (10) oder in einem Boden (3) des Behälters (1) eine Öffnung (22) mit einem Öffnungsrand (20) ausgebildet ist, b) ein Verbindungselement (26) mit einem im Bereich einer Durchgangsöffnung (28) ausgebildeten radial elastischen Bereich (30) vorgesehen ist, welcher beim Einsetzen in den Öffnungsrand (20) nach radial innen einfedert und in montierter Endlage derart nach radial außen ausfedert, dass das Verbindungselement (26) in dem Öffnungsrand (20) durch Formschluss und/oder durch Reibschluss aufgenommen ist, wobei c) in die Durchgangsöffnung (28) des Verbindungselements (26) ein mit dem wenigstens einen Anschluss (34) und/oder mit der wenigstens einen Aufnahme (36, 40) und/oder mit der wenigstens einen Durchführung für die wenigstens eine Leitung (35) und/oder für das...

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Behälter in einem Kraftfahrzeug beinhaltend wenigstens einen Anschluss und/oder wenigstens eine Aufnahme und/oder wenigstens eine Durchführung für wenigstens eine Leitung und/oder für wenigstens ein Funktionselement, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Behälter in Nutzfahrzeugen werden beispielsweise als Druckluftbehälter zur Speicherung von Druckluft eingesetzt, die als Betätigungsmedium von Druckluftbremsen und anderen Einrichtungen von Nutzfahrzeugen wie beispielsweise einer Druckluftfederung, einer Türbetätigung oder von Kran- oder Hebeaufbauten dient. Darüber hinaus werden in Nutzfahrzeugen weitere Behälter wie beispielsweise Kraftstoffbehälter oder Harnstoffbehälter verwendet. Zur Kommunikation mit Druckmittelerzeugern, wie beispielsweise Kompressoren weist ein solcher Druckluftbehälter wenigstens einen Anschluss für eine Druckluftleitung, meist auch ein Sicherheitsventil und einen Feuchtigkeitssensor auf.
Aus der DE 76 26 528 U1 ist ein Verbindungselement bekannt, welches zum Einsetzen in eine Öffnung einer Behälterwand bestimmt ist, um eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen einem Behälter und einer Rohrleitung herzustellen. Konkret ist der Behälter hier als Kraftstoffbehälter ausgebildet. Zur Herstellung einer dichten Anschlussverbindung ist ein Nippel eines Rohrstücks mittels einer den Nippel umgebenden, zylindrischen Dichtung in eine Bohrung der Behälterwand eingesetzt. Das Dichtungselement weist dabei einen Flansch auf, der von einem nippelseitigen Flansch in Anlage an die Behälterwand gepresst wird. Die Dichtung selbst weist am unteren Randbereich einen inneren Wulst auf, der im eingesetzten Zustand des Nippels ein radiales Aufspreizen des unteren Dichtungsrandbereiches bewirkt, so dass dieser den Öffnungsrandbereich der Bohrung hintergreift.
Bei einem derartigen Aufbau erfolgt somit die Verriegelung des Anschlussstutzens in dem Behälter sowie die Abdichtung mittels eines einzigen Bauteils, nämlich der Dichtung. Dies hat den Nachteil, dass das Dichtelement selbst stark gequetscht wird, insbesondere im Öffnungsrandbereich der Bohrung, was insbesondere im rauen Fahrbetrieb durch dort auftretende Scheuerbewegungen zu einer schnellen Beschädigung der Dichtung führen kann. Eine Beschädigung der Dichtung führt neben der Gefahr eines Austritts des im Behälter aufgenommenen Mediums im vorliegenden Fall auch dazu, dass die Verankerung des Anschlussstutzens im Behälter aufgelöst wird, was offensichtlich einen erheblichen Nachteil dieser Verbindungstechnik darstellt.
Der in der DE 299 10 301 U1 gezeigte Ventilsitz an einem Hochdruck-Butangas-Behälter weist einen Gasauslass auf, in dem eine Düse angeordnet ist, die im montierten Zustand eines sogenannten Verbindungskörpers von einem Vorsprung eines Druckelements druckbeaufschlagbar ist, um den Butanfluss aus dem Behälter freizugeben. Im nicht druckbeaufschlagten Zustand ist die Düse über einen O-Ring zum Gasauslass hin abgedichtet. Um den halsartigen Gasauslass herum ist eine Nockenscheibe angeordnet, auf der eine einen elastische Abschnitt mit Vorsprüngen aufweisende Stützplatte so verdrehbar gelagert ist, dass diese elastischen Abschnitte beim Auflaufen auf die Nocken der Nockenscheibe in einen Eingriff mit einem außerhalb, um den Gasauslass herum geführten Stützring gelangen.
Die EP 0 278 873 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Gerätes an eine unter Druck stehende, ein Fluid enthaltende Kartusche, das ein Entnahmeventil und einen den Kopf des Ventils umgebende Ringwulst aufweist, der von außen her auf einen Öffnungsrand des Behälters unter Zwischenschaltung eines Dichtelementes aufgesetzt ist. Das Ventil hintergreift dabei mit einem radial umlaufenden Vorsprung den Öffnungsrandbereich, wobei Klauen eines Ringstücks in ventilseitige, den Öffnungsrandbereich hintergreifende Ausnehmungen eingepresst werden, wenn ein Kernbauteil in das Ringstück eingeschraubt wird.
Weiter zeigt die DE 44 11 393 A1 eine standardisierte Einheit, die es gestattet, mehrere unterschiedliche Gasentnahmeköpfe auf der Grundlage von bestimmten Bestandteilen oder Untergruppen zu erhalten. Dazu umfasst diese Einheit einen ummantelten Träger, eine Durchstechnadel und einen Kolben, einen Stützring, einen einzigen, für die Gasentnahme aus einer Ventilkartusche und einer durchstoßbaren Kartusche gemeinsamen Körper und schließlich eine auf eine Ventilkartusche bezogene Stoßventil-Untergruppe, die im Inneren des Körpers angeordnet und abdichtend gehalten ist.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter in einen Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem Anschlüsse auf funktionssichere, einfache und kostengünstige Weise realisiert werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.
Gemäß dem Patentanspruch 1 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elastische Bereich des Verbindungselementes einen Hülsenteil mit radial elastischen Federzungen aufweist, welche den Öffnungsrand der Öffnung mittels an den Federzungen ausgebildeten, äußeren Vorsprüngen wenigstens teilweise unter- oder hintergreifen. Die Federzungen weisen ferner radial innere, rampenförmige Vorsprünge auf, entlang denen ein Hülsenteil des Anschlusselementes beim Einsetzen des Anschlusselementes in die Durchgangsöffnung mit einer zylindrischen radial äußeren Umfangsfläche entlanggleitet, wodurch die Federzungen im montierten Zustand mit ihren äußeren Vorsprüngen im Unter- oder Hintergriff mit dem Öffnungsrand gehalten werden.
Weiter ist der Öffnungsrand der Öffnung als kragenartiger Hals ausgebildet, wobei der Hülsenteil des Verbindungselementes mit wenigstens einer radial äußeren Dichtung versehen ist, welche mit einer radial inneren Umfangsfläche des Halses dichtend zusammenwirkt. Ferner ist vorgesehen, dass der Hülsenteil des Anschlusselementes mit wenigstens einer Dichtung versehen ist, welche gegen eine radial innere Umfangsfläche des Hülsenteils des Verbindungselementes dichtet.
Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Aufbau wird die Dichtungsfunktion und die Haltefunktion vorteilhaft voneinander getrennt, was die Sicherheit einer derartigen Anschlussverbindung wesentlich erhöht. So kann es durch die nicht zur Verriegelung beitragenden Dichtelemente zu keiner unerwünschten, die Dichtelemente beeinträchtigenden Verquetschung kommen. Vielmehr sind die Dichtelemente hier im Bereich flächig ausgebildeter und gegeneinander abzudichtender Bauteile angeordnet, nämlich den Hülsenteilen des Verbindungselementes und des Anschlusselementes einerseits sowie dem kragenartigen Hals andererseits.
Weiter wird durch die Federzungen mitsamt daran angeordneten inneren und äußeren Vorsprüngen ein gegenüber Fertigungs- und Bauteiltoleranzen unempfindlicher, einfacher und sicherer Hintergriff bzw. Untergriff des Verbindungselementes unter den Öffnungsrandbereich des Behälters sichergestellt, wobei durch das Einsetzen des Anschlusselementes, welches mit dem Hülsenteil entlang der rampenartigen inneren Vorsprünge gleitet, zudem ein definiertes, kontinuierliches Überführen der äußeren Vorsprünge in deren Rastengriff erfolgt.
Dabei fixiert das Hülsenteil des Anschlusselementes die äußeren Vorsprünge in deren Rasteingriff, so dass eine funktionssichere Verrastung des Anschlusselementes in der Behälteröffnung, zusammen mit einer funktionssicheren, optimalen radialen Abdichtung zwischen den einzelnen Bauteilen im Halsbereich der Öffnung, erzielt wird.
Weiter kann das Verbindungselement und das Anschlusselement bei einem derartigen Aufbau zusammen mit weiteren Bauteilen wie Dichtungen etc. als standardisiertes Anschlussmodul gefertigt werden, wobei lediglich das Anschlusselement an die jeweilige Anzahl und Art der Anschlüsse angepasst werden muss. Darüber hinaus ist dann auch der Behälter unabhängig von der Anzahl und Art seiner Anschlüsse, Aufnahmen und Durchführungen für Leitungen und Funktionselemente als standardisiertes Bauteil herstellbar, insbesondere wenn die Öffnung und der Hals bei allen Behältern zur Aufnahme eines standardisierten Anschlussmoduls die gleichen geometrischen Abmessungen aufweist, was sich aufgrund der dann höheren Stückzahl gegenüber mit individuellen Anschlussmaßen gefertigten Behältern positiv auf die Herstellkosten auswirkt.
Dabei sorgt der radial elastische Bereich des Verbindungselements, der lediglich durch axiales Einsetzen in den Hals nach radial innen einfedert und in montierter Endlage derart nach radial außen ausfedert, dass das Verbindungselement in dem Hals durch Formschluss und/oder durch Reibschluss aufgenommen ist, für eine einfache Montage, weil keine weiteren Bauelemente mehr erforderlich sind. Indem das in die Durchgangsöffnung des Verbindungselements eingesetzte Anschlusselement den radial elastischen Bereich des Verbindungselements über die durch die Eigenelastizität hinaus bedingte radiale Ausfederung weiter nach radial außen drängt, wird die Verbindung des Verbindungselements mit dem Hals wenigstens lagefixiert, so dass sich eine sehr feste und sichere Verbindung des Moduls mit dem Behälter ergibt, was vor allem bei unter Druck stehenden Behältern von Vorteil ist. Das Anschlusselement ist folglich multifunktional, weil es einerseits die Aufnahmen und Anschlüsse trägt, andererseits aber auch die Verbindung des Verbindungselements mit dem Behälterhals stabilisiert.
Als Anschluss oder Aufnahme oder Durchführung für wenigstens eine Leitung und/oder für wenigstens ein Funktionselement kommen bei einem Druckluftbehälter eines Nutzfahrzeugs insbesondere ein Anschluss für eine Druckluftleitung, eine Aufnahme für ein Sicherheitsventil, eine Aufnahme für ein Auslassventil, eine Aufnahme für ein Entwässerungsventil und/oder eine Aufnahme für einen Feuchtigkeitssensor in Frage, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
Besonders bevorzugt ist das Anschlusselement mit Anschlüssen und/oder Aufnahmen und/oder Durchführungen für sämtliche dem Druckbehälter zugeordnete Leitungen und/oder Funktionselemente versehen. Dies erleichtert auch eine Verwendung des Anschlussmoduls bestehend aus dem Verbindungselement, dem Anschlusselement sowie weiteren Bauteilen wie Dichtungen als standardisiertes Anschlussmodul, bei dem die nicht benötigten Anschlüsse und/oder Aufnahmen und/oder Durchführungen entweder unbesetzt sind oder erforderlichenfalls mit Blindstopfen versehen werden.
Besonders bevorzugt ist auch die Durchgangsöffnung des Verbindungselements mit einem Innengewinde versehen, welches mit einem Außengewinde des Anschlusselements verschraubbar ist. Zur weiteren Sicherung der Verbindung zwischen Verbindungselement und Anschlusselement kann das Verbindungselement Rastelemente aufweisen, welche beim Einschrauben des Anschlusselements in die Durchgangsöffnung des Verbindungselements mit komplementären Rastelementen des Anschlusselements verrastbar sind. Die Rastelemente und die komplementären Rastelemente sind dabei bevorzugt in Einschraubrichtung des Anschlusselements in das Verbindungselement gesehen dem Innengewinde des Verbindungselements und dem Außengewinde des Anschlusselements nachgeordnet und treten in der verschraubten Endlage miteinander in Eingriff. Dann wird durch einen einzigen Arbeitsgang, nämlich dem Einschrauben des Anschlusselements in das Verbindungselement sowohl eine Schraubverbindung als auch eine zusätzliche Rastverbindung hergestellt.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn der Behälter zwei durch Umformen von Stahlblechen hergestellte, becherförmige Behälterhälften beinhaltet und wenigstens innen mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung versehen ist. Denn in diesem Fall kann durch die Herstellung des Behälterhalses als Aufnahme für das Anschlussmodul durch einen Umformprozess wie beispielsweise Tiefziehen ein Verschweißen von Anschlussmuffen mit dem Behälter vermieden werden, was eine Beschädigung der korrosionsbeständigen Beschichtung nach sich ziehen würde. Der Hals wird dann wie der restliche Behälter ebenfalls durch einen Umformprozess wie Tiefziehen hergestellt, vorzugsweise in einem Arbeitsgang, was günstige Herstellkosten mit sich bringt.
Nicht zuletzt ist bevorzugt das Verbindungselement in dem Hals durch Formschluss und/oder durch Reibschluss derart aufgenommen, dass das Verbindungselement bei einem Überschreiten eines oberen Grenzdrucks, welcher kleiner als der Berstdruck des Behälters ist, durch den innerhalb des Druckbehälters herrschenden Druck aus dem Hals heraus gedrängt wird. Dann wirkt das Anschlussmodul als Sollbruchstelle, um zu vermeiden, dass der Behälter unter hohem Druck berstet, verbunden mit der Gefahr von Verletzungen durch Splitter bei einem Splitterbruch.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den in den weiteren Unteransprüchen angegebenen Merkmalen.
Zeichnungen
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 eine Querschnittsdarstellung eines Druckluftbehälters eines Nutzfahrzeugs mit einem standardisierten Anschlussmodul in zwei Einbaulagen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Querschnittsdarstellung des standardisierten Anschlussmoduls von 1, aufgenommen in einem in einem ausgeformten Hals des Druckluftbehälters;
3 eine Querschnittsdarstellung des ausgeformten Halses des Druckluftbehälters gemäß 1;
4 eine Querschnittsdarstellung eines im Hals montierten Verbindungselements des standardisierten Anschlussmoduls von 1;
5 eine Querschnittsdarstellung eines Anschlusselements des standardisierten Anschlussmoduls von 1:
6 eine Draufsicht auf das Anschlusselement von 5.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in 1 gezeigte und insgesamt mit 1 bezeichnete Behälter dient gemäß einer bevorzugten Anwendung als Druckluftbehälter zur Speicherung von Druckluft für eine Druckluftbremsanlage eines Nutzfahrzeugs. Alternativ kann er zur Speicherung von Druckluft für jegliche Art von Druckluftverbraucher in Fahrzeugen dienen, beispielsweise für eine pneumatische Türbetätigung, für eine Druckluftfederung oder für weitere pneumatische Fahrzeugeinrichtungen oder Fahrzeugaufbauten.
Wie 1 veranschaulicht, ist der Druckluftbehälter 1 aus etwa zwei gleich großen Behälterhälften 2, 4 aus Stahl mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt zusammengesetzt, welche durch Fügen ihres gemeinsamen Anschlussbereichs 6 miteinander dichtend verbunden sind. Die Behälterhälften 2, 4 bestehen aus bevorzugt an ihrer Innenfläche mit einer Korrosionsschutzbeschichtung versehenen Stahlblechen, welche durch einen Umformprozess, beispielsweise durch Tiefziehen in eine becherförmige Form gebracht wurden. Dies bedeutet, dass jede der Behälterhälften 2, 4 aus einem Boden 3, 5 und einer hiervon rechtwinkelig weg ragenden Mantelwandung 8, 10 mit einer Öffnung besteht, welche jeweils durch einen Rand 12, 14 begrenzt wird. Gegebenenfalls können die Stahlbleche auch außen mit einer Korrosionsschutzbeschichtung versehen sein oder es können auch Stahlbleche ohne eine Korrosionsschutzbeschichtung verwendet werden.
Um die Korrosionsschutzbeschichtung durch hohe Temperaturen wie sie beim Schweißen entstehen würden, nicht zu zerstören, sind die freien Ränder 12, 14 der Behälterhälften 2, 4 durch Kleben miteinander verbunden. Dazu werden einander gegenüberliegende, ebene Flächen der Ränder 12, 14 im Bereich einer Klebe- oder Stoßfuge 16 mit einem Klebstoff versehen und durch axialen Druck der Behälterhälften 2, 4 gegeneinander gepresst. Als Klebstoff kommen jegliche für diese Anwendung geeigneten Klebstoffe, insbesondere hochfeste crashtaugliche Epoxidharze, Hot-melt-Kleber oder PUR-Kleber, jeweils als Ein- oder Zweikomponenten-Kleber in Frage. Anstatt die Behälterhälften 2, 4 vor dem Verkleben mit einer Korrosionsschutzschicht zu versehen, kann diese auch nach dem Verkleben aufgebracht werden.
Der Anschlussbereich 6 der Behälterhälften 2, 4 zeichnet sich dadurch aus, dass sich deren Ränder 12, 14 dort überlappen. Dabei sind die Ränder 12, 14 in einem spitzen Winkel gegenüber den an die Ränder 12, 14 angrenzenden Bereiche, welche durch die zylindrischen Mantelwände 8, 10 gebildet werden, derart gebogen, dass sie zumindest im Überlappungsbereich 16 eben parallel zueinander verlaufen und der Klebstoff in der Klebe- oder Stoßfuge 16 zwischen den zueinander weisenden Flächen der Ränder 12, 14 angeordnet ist. Bevorzugt liegt der Winkel zwischen den Rändern 12, 14 und den an die Ränder 12, 14 angrenzenden Bereichen 8, 10 in einem Bereich von 2 Grad bis 15 Grad, besonders bevorzugt beträgt er etwa 8 Grad.
In einen Boden 3, alternativ in eine Mantelwand 10 des Behälters 1 ist ein Anschlussmodul 18 eingesetzt, welches bevorzugt sämtliche Anschlüsse und/oder Aufnahmen und/oder Durchführungen für sämtliche dem Druckluftbehälter 1 zugeordnete Leitungen und/oder Funktionselemente versehen ist.
Wie aus 2 und 3 hervorgeht, ist zur Aufnahme des Anschlussmoduls 18 ein Öffnungsrand 20 einer Öffnung 22 in der Mantelwand 10 oder in dem Boden 3 des Druckluftbehälters 1 durch einen Umformprozess, beispielsweise durch Tiefziehen als kragenartiger, vorzugsweise nach außen vorspringender Hals 24 ausgebildet. Als Bestandteil des Anschlussmoduls 18 ist ein Verbindungselement 26 mit einem im Bereich seiner Durchgangsöffnung 28 ausgebildeten radial elastischen Bereich 30 vorgesehen, welcher beim Einsetzen in den Hals 24 nach radial innen einfedert und in montierter Endlage derart nach radial außen ausfedert, dass das Verbindungselement 26 in dem Hals 24 durch Formschluss und/oder durch Reibschluss aufgenommen ist. Zusätzlich ist in die Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 ein mit dem wenigstens einen Anschluss und/oder mit der wenigstens einen Aufnahme und/oder mit der wenigstens einen Durchführung für die wenigstens eine Leitung und/oder für das wenigstens eine Funktionselement versehenes Anschlusselement 32 als Teil des Anschlussmoduls 18 formschlüssig und/oder reibschlüssig derart eingesetzt, dass zumindest eine Rückfederung des radial elastischen Bereichs 30 des Verbindungselements 26 nach radial innen verhindert wird. Diese Situation ist in 2 gezeigt.
Besonders bevorzugt ist das Anschlusselement 32 mit Anschlüssen und/oder Aufnahmen und/oder Durchführungen für sämtliche dem Druckluftbehälter 1 zugeordnete Leitungen und/oder Funktionselemente versehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform können beispielsweise mehrere Anschlüsse 34 für Druckluftleitungen 35 zur Versorgung des Druckluftbehälters 1 mit Druckluft, eine Aufnahme 36 für ein Membransicherheitsventil 38 sowie eine Aufnahme 40 für einen Feuchtigkeitssensor 42 zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit der im Druckluftbehälter 1 gespeicherten Druckluft in einer Kopfplatte 44 des Anschlusselements 32 ausgebildet sein, wie am besten anhand von 5 zu sehen ist. Insbesondere weist das Anschlusselement 32 einen Hülsenteil 46 mit einer zylindrischen radial äußeren Umfangsfläche auf, welches an die Kopfplatte 44 angesetzt ist.
Weiterhin verengt sich eine radial innere Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 in einer ins Innere des Druckluftbehälters 1 weisenden Richtung, wie 4 zeigt. Besonders bevorzugt weist der elastische Bereich 30 des Verbindungselements 26 einen Hülsenteil 48 mit radial elastischen Federzungen 50 auf, welche beispielsweise durch axiale Schlitze in dem Hülsenteil 48 erzeugt werden. Bevorzugt ist das Verbindungselement einstückig ausgeführt und besteht aus einem elastischen Kunststoff. Zur Realisierung der Verengung der Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 haben die Federzungen 50 beispielsweise radial innere, rampenartig verlaufende Vorsprünge 52 Andererseits können die elastischen Federzungen 50 den vorzugsweise durch einen Radius R verrundeten Öffnungsrand 20 der Öffnung 22 zur Ausbildung eines Formschlusses und/oder Reibschlusses wenigstens teilweise unter- oder hintergreifen. Hierzu weisen wenigstens einige der Federzungen 50 flügenartige, radial äußere Vorsprünge 54 auf, welche zum Unter- oder Hintergriff des Öffnungsrandes 20 geeignet ausgeformt sind.
Wenn dann gemäß eines ersten Montageschritts des Anschlussmoduls 18 das Verbindungselement 26 in den Hals 24 des Druckluftbehälters 1 eingeführt wird, federn die elastischen Federzungen 50 zunächst nach radial innen, bis eine Einstecktiefe erreicht ist, in welcher die radial äußeren Vorsprünge 54 in den verrundeten und damit durchmessergrößeren Bereich des Öffnungsrandes 20 gelangen und dann durch Ausfederung nach radial außen den Öffnungsrand 20 unter- oder hintergreifen, um eine formschlüssige und auch reibschlüssige Verbindung mit dem Hals 24 zu erzeugen, wie insbesondere aus 4 hervorgeht.
Danach wird das Anschlusselement 32 in die Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 eingesetzt. Dann gleitet die radial äußere Umfangsfläche des Hülsenteils 46 des Anschlusselements 32 entlang der rampenartigen inneren Vorsprünge 52 des Verbindungselements 26, wodurch die Federzungen 50 nach radial außen in eine Lage gedrängt werden, in welcher diese den Unter- oder Hintergriff der äußeren Vorsprünge 54 in Bezug zum Öffnungsrand 20 verstärken.
Zur Abdichtung des Behälterinneren zur Atmosphäre hin kann der Hülsenteil 48 des Verbindungselements 26 mit wenigstens einer radial äußeren Dichtung 56 versehen sein (siehe 2), welche mit einer radial inneren Umfangsfläche des Halses 24 dichtend zusammenwirkt. Ebenso trägt vorzugsweise der Hülsenteil 46 des Anschlusselements 32 wenigstens eine Dichtung 58, die gegen eine radial innere Umfangsfläche des Hülsenteils 48 des Verbindungselements 26 dichtet, wie 2 zeigt.
Besonders bevorzugt ist die Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 mit einem Innengewinde 60 versehen, welches mit einem Außengewinde 62 des Anschlusselements 32 verschraubbar ist. Zur weiteren Sicherung der Verbindung zwischen dem Verbindungselement 26 und dem Anschlusselement 32 kann das Anschlusselement 32 Rastelemente, beispielsweise in Form von elastischen Zähnen 64 aufweisen, wie aus 5 hervorgeht.
Diese Zähne 64 sind beim Einschrauben des Anschlusselements 32 in die Durchgangsöffnung 28 des Verbindungselements 26 mit komplementären elastischen Zähnen 66 des Verbindungselements 26 verrastbar ausgebildet. Die Zähne 64 des Anschlusselements 32 und die korrespondierenden Zähne 66 des Verbindungselements 26 sind dabei bevorzugt in Einschraubrichtung des Anschlusselements 32 in das Verbindungselement 26 gesehen dem Innengewinde 60 des Verbindungselements 26 und dem Außengewinde 62 des Anschlusselements 32 nachgeordnet und treten in der verschraubten Endlage miteinander durch elastische Verformung in formschlüssigen Eingriff. Dann wird durch einen einzigen Arbeitsgang, nämlich durch das Einschrauben des Anschlusselements 32 in das Verbindungselement 26 sowohl eine Schraubverbindung als auch zusätzlich eine Rastverbindung hergestellt, wie anhand von 4 bis 6 leicht vorstellbar ist. Wie auch das Verbindungselement 26 kann auch das Anschlusselement 32 einstückig aus elastischem Kunststoff gefertigt sein.
Nicht zuletzt ist bevorzugt das Verbindungselement 26 in dem Hals 24 durch derart aufgenommen, dass bei einem Überschreiten eines oberen Grenzdrucks, welcher kleiner als der Berstdruck des Druckluftbehälters 1 ist, durch den innerhalb des Druckluftbehälters 1 herrschenden Druck das Verbindungselement 26 aus dem Hals 24 heraus gedrängt wird. Dann schnappen die Federzungen 50 gegen den Widerstand der Abstützung durch das aus elastischem Kunststoff gefertigte und deshalb gegenüber hohen Kräften radial nachgiebige hohle Hülsenteil 46 des Anschlusselements 32 nach innen und lösen den Reibschluss und/oder Formschluss auf.
Die Erfindung ist nicht auf Druckluftbehälter 1 beschränkt, sondern kann für jegliche Art von Behälter eingesetzt werden, beispielsweise für Kraftstoffbehälter oder Harnstoffbehälter in Nutzfahrzeugen, wobei dann auch die eingangs erwähnten Vorteile zum Tragen kommen.

Claims

Behälter (1) in einem Kraftfahrzeug beinhaltend wenigstens einen Anschluss (34) und/oder wenigstens eine Aufnahme (36, 40) und/oder wenigstens eine Durchführung für wenigstens eine Leitung (35) und/oder für wenigstens ein Funktionselement (38, 42), wobei a) in einer Mantelwand (10) oder in einem Boden (3) des Behälters (1) eine Öffnung (22) mit einem Öffnungsrand (20) ausgebildet ist, b) ein Verbindungselement (26) mit einem im Bereich einer Durchgangsöffnung (28) ausgebildeten radial elastischen Bereich (30) vorgesehen ist, welcher beim Einsetzen in den Öffnungsrand (20) nach radial innen einfedert und in montierter Endlage derart nach radial außen ausfedert, dass das Verbindungselement (26) in dem Öffnungsrand (20) durch Formschluss und/oder durch Reibschluss aufgenommen ist, wobei c) in die Durchgangsöffnung (28) des Verbindungselements (26) ein mit dem wenigstens einen Anschluss (34) und/oder mit der wenigstens einen Aufnahme (36, 40) und/oder mit der wenigstens einen Durchführung für die wenigstens eine Leitung (35) und/oder für das wenigstens eine Funktionselement (38, 42) versehenes Anschlusselement (32) formschlüssig und/oder reibschlüssig derart eingesetzt ist, dass zumindest eine Rückfederung des radial elastischen Bereichs (30) des Verbindungselements (26) nach radial innen verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bereich (30) des Verbindungselements (26) einen Hülsenteil (48) mit radial elastischen Federzungen (50) aufweist, welche den Öffnungsrand (20) der Öffnung (22) mittels an den Federzungen (50) ausgebildeten, äußeren Vorsprüngen (54) wenigstens teilweise unter- oder hintergreifen, dass die Federzungen (50) ferner radial innere, rampenförmige Vorsprünge (52) aufweisen, entlang denen ein Hülsenteil (46) des Anschlusselementes (32) beim Einsetzen des Anschlusselementes (32) in die Durchgangsöffnung (28) mit einer zylindrischen radial äußeren Umfangsfläche entlanggleitet, wodurch die Federzungen (50) im montierten Zustand mit ihren äußeren Vorsprüngen (54) im Unter- oder Hintergriff mit dem Öffnungsrand (20) gehalten sind, dass der Öffnungsrand (20) der Öffnung (22) als kragenartiger Hals (24) ausgebildet ist, dass der Hülsenteil (48) des Verbindungselements (26) mit wenigstens einer radial äußeren Dichtung (56) versehen ist, welche mit einer radial inneren Umfangsfläche des Halses (24) dichtend zusammenwirkt, und dass der Hülsenteil (46) des Anschlusselements (32) mit wenigstens einer Dichtung (58) versehen ist, welche gegen eine radial innere Umfangsfläche des Hülsenteils (48) des Verbindungselements (26) dichtet.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (32) mit Anschlüssen (34) und/oder Aufnahmen (36, 40) und/oder Durchführungen für sämtliche dem Behälter (1) zugeordnete Leitungen (35) und/oder Funktionselemente (38, 42) versehen ist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (28) des Verbindungselements (26) mit einem Innengewinde (60) versehen ist, welches mit einem Außengewinde (62) des Anschlusselements (32) verschraubbar ist.
Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (32) Rastelemente (64) aufweist, welche beim Einschrauben des Anschlusselements (32) in die Durchgangsöffnung (28) des Verbindungselements (26) mit komplementären Rastelementen (66) des Verbindungselements (26) verrastbar sind.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (64) und die komplementären Rastelemente (66) in Einschraubrichtung des Anschlusselements (32) in das Verbindungselement (26) gesehen dem Innengewinde (60) des Verbindungselements (26) und dem Außengewinde (62) des Anschlusselements (32) nachgeordnet sind und in der verschraubten Endlage miteinander in Eingriff treten.
Behälter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei durch Umformen von Stahlblechen hergestellte, becherförmige Behälterhälften (2, 4) beinhaltet, welche wenigstens innen mit einer korrosionsbeständigen Beschichtung versehen sind.
Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hals durch einen Umformprozess hergestellt ist.
Behälter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Druckluftbehälter ist.
Behälter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopfplatte (44) des Anschlusselements (32) mit dem wenigstens einen Anschluss (34) und/oder mit der wenigstens einen Aufnahme (36, 40) und/oder mit der wenigstens einen Durchführung für die wenigstens eine Leitung (35) und/oder für das wenigstens eine Funktionselement (38, 42) versehen ist.
Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfplatte (44) des Anschlusselements (32) mit wenigstens einem Anschluss (34) für eine Druckluftleitung (35) und/oder mit wenigstens einer Aufnahme (36) für ein Sicherheitsventil (38) und/oder mit wenigstens einer Aufnahme für ein Auslassventil und/oder mit wenigstens einer Aufnahme (40) für einen Feuchtigkeitssensor (42) und/oder mit wenigstens einer Aufnahme für ein Entwässerungsventil versehen ist.
Behälter nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (26) in dem Hals (24) durch Formschluss und/oder durch Reibschluss derart aufgenommen ist, dass das Verbindungselement (26) bei einem Überschreiten eines oberen Grenzdrucks, welcher kleiner als der Berstdruck des Behälters (1) ist, durch den innerhalb des Druckbehälters herrschenden Druck aus dem Hals (24) heraus gedrängt wird.