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Die
Erfindung betrifft einen Verschluss zum Verschließen der
Mündung eines Stutzens, insbesondere eines Kraftstoffeinfüllstutzens
von Kraftfahrzeugen, mit einem Verschlussteil, das mittels einer ersten
Kulissenführung zwischen einer Schließposition,
in der die Mündung des Stutzens dicht verschlossen ist,
und einer Öffnungsposition bewegbar ist, in der das Verschlussteil
von der Mündung weggeschwenkt ist, und mit einem am Stutzen
gelagerten und mit dem Verschlussteil gelenkig verbundenen Betätigungshebel
zum Bewegen des Verschlussteils.
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Der
Begriff ”Kraftstoff” umfasst im Rahmen der vorliegenden
Erfindung alle möglichen Arten von Energieträgern,
das heißt nicht nur flüssigen Kraftstoff, sondern
insbesondere auch Gas und Elektrizität. Unter ”Kraftstoffeinfüllstutzen” werden
daher insbesondere Einfüllstutzen für flüssige
Kraftstoffe sowie Gasanschlussstutzen und Anschlussstutzen für elektrische
Energie verstanden.
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Ein
Verschluss der eingangs genannten Art ist aus der
DE 42 42 598 A1 bekannt.
Bei dem dortigen Verschluss ist das Verschlussteil mittels einer Kulissenführung
derart bewegbar, dass das Verschlussteil beim Öffnungsvorgang
zunächst etwas senkrecht zur Mündung abgehoben
und anschließend seitlich zur Außenwand des Stutzens
weggekippt wird. Das Abheben des Verschlussteils von der Mündung
des Stutzens erfolgt dort mittels eines stangenartigen Betätigungshebels,
der an einem Ende außerhalb des Stutzens gelenkig gelagert
und hierzu beabstandet mit einer Schwenkachse gekoppelt ist, um
welche das Verschlussteil eine kreisförmige Schwenkbewegung
ausführen kann. Eine Zugfeder ist einerseits an einem Lager
außerhalb des Stutzens und andererseits am Verschlussteil
befestigt, um auf das Verschlussteil eine Vorspannkraft aufzubringen, welche
das Verschlussteil in Schließrichtung zurückdrängt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Verschluss zu schaffen, bei dem das Verschlussteil auf besonders
einfache und zuverlässige Weise zu schließen ist,
der unter Sicherheitsaspekten optimiert ist, bei einfacher und platzsparender
Bauweise ein unbefugtes öffnen des Verschlusses verhindert
und darüber hinaus möglichst universell einsetzbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verschluss
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen
beschrieben.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verschluss ist ein Federmechanismus
vorgesehen, der als Zuzieheinrichtung zum selbstständigen
Zuziehen des Verschlussteils in seine endgültige Schließposition
ausgebildet ist. Weiterhin ist der Betätigungshebel mit dem
Verschlussteil mittels einer zweiten Kulissenführung gelenkig
verbunden, die bei Einleitung einer über das Verschlussteil
erfolgenden Öffnungskraft die Bewegung des Verschlussteils
von seiner Schließposition in Öffnungsrichtung
hemmt.
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Dadurch,
dass der Federmechanismus das Verschlussteil bis zu seiner endgültigen
Verschließposition selbstständig zuzieht, sind
hierfür keine aufwändigen Zusatzeinrichtungen
erforderlich. Der erfindungsgemäße Verschluss
kann einfach, kostengünstig und platzsparend aufgebaut
sein. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Federmechanismus den
Betätigungshebel in der endgültigen Schließposition
des Verschlussteils in einer Stellung hält, in welcher über
die zweite Kulissenführung zwischen Betätigungshebel
und Verschlussteil eine Selbsthemmung derart erfolgt, dass das Verschlussteil
von außen, das heißt durch Anfassen des Verschlussteils,
nicht geöffnet werden kann. Dies bietet eine hohe Sicherheit
sowohl gegen ein unbefugtes öffnen des Verschlusses als
auch gegen ein unfallbedingtes Öffnen, das heißt
der Verschluss bietet eine hohe Crash-Sicherheit.
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Besonders
vorteilhaft ist weiterhin, dass der erfindungsgemäße
Verschluss für alle gebräuchliche Betriebsstoffe
bis hin zum Verschließen elektrischer Anschlüsse-einsetzbar
ist. Ferner benötigt der Verschluss keine zusätzliche
Außenklappe, sondern kann frei zugänglich an der
Karosserie von Automobilen angeordnet werden. Das erfindungsgemäße Prinzip
ermöglicht eine einfache Bedienung mit oder ohne elektrischem
Antrieb. Ist ein elektrischer Antrieb vorgesehen, ist der Verschluss
auch robotergeeignet. Durch die zusätzliche Untersetzung,
die durch die zweite Kulissenführung zwischen Betätigungshebel
und Verschlussteil geschaffen wird, können bereits mit
relativ kleinen Federkräften hohe Dichtkräfte bzw.
eine hohe Dichtheit des Verschlusses gewährleistet werden.
Wird ein Elektroantrieb eingesetzt, so kann die hierfür
benötigte Antriebsleistung aufgrund der progressiven Untersetzung
durch die beiden Kulissenführungen gering gehalten werden.
Weiterhin kann der komplette Verschluss so ausgebildet werden, dass
er auf besonders einfache Weise von außen montiert und
demontiert werden kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform besteht der Federmechanismus
aus zumindest einer Feder, die einerseits am Stutzen und andererseits
am Betätigungshebel befestigt ist und bei der Schließbewegung
des Verschlussteils auf den Betätigungshebel zumindest
ab einer bestimmten Schwenkposition des Verschlussteils eine Vorspannkraft
in Schließrichtung ausübt. Dadurch, dass die Feder
am Betätigungshebel angreift, kann die Hebelwirkung des
Betätigungshebels auf besonders wirkungsvolle Weise eingesetzt
werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer derartigen
Feder ist jedoch auch eine Feder denkbar, die einerseits am Stutzen
und andererseits direkt am Verschlussteil angreift.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist die Feder bei der Schließ-
und Öffnungsbewegung des Verschlussteils über
eine Totpunktstellung hinweg zwischen einem ersten Übertotpunktbereich
und einem zweiten Übertotpunktbereich bewegbar, wobei die
Feder im ersten Übertotpunktbereich auf das Verschlussteil
eine Vorspannkraft in Schließrichtung ausübt,
während sie im zweiten Übertotpunktbereich auf
das Verschlussteil eine Vorspannkraft in Öffnungsrichtung
ausübt. Dies bedeutet, dass das Verschlussteil nicht nur
einerseits in Richtung seiner Schließposition, sondern
andererseits auch in Richtung seiner Öffnungsposition vorgespannt
ist. Die Federvorspannkraft wirkt somit entweder in Schließrichtung
oder in Öffnungsrichtung des Verschlussteils, je nachdem,
auf welcher Seite des Totpunktes sich die Feder befindet.
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Eine
besonders einfache und platzsparende Ausführungsform lässt
sich dadurch realisieren, dass die Feder aus einer Schenkelfeder
besteht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist der Betätigungshebel
mittels einer ortsfesten Schwenklagerung am Stutzen gelagert. Dadurch, dass
der Betätigungshebel am Stutzen selbst und nicht an einem
außerhalb des Stutzens gelegenen Lagerteil gelagert ist,
wird ein Modul geschaffen, dass auf besonders einfache Weise montierbar
und demontierbar ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind die erste und zweite
Kulissenführung für das Verschlussteil und die
Kopplung zwischen Verschlussteil und Betätigungshebel derart
ausgebildet, dass bei Krafteinleitung über den Betätigungshebel das
Verschlussteil sowohl in Öffnungsals auch in Schließrichtung
bewegbar ist. Hierdurch kann der Verschluss auf vollautomatische
Weise sowohl geöffnet als auch geschlossen werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist bei Einleitung einer über
das Verschlussteil erfolgenden Schließkraft die Bewegung
des Verschlussteils von seiner Öffnungsposition in Schließrichtung freigegeben,
so dass das Verschlussteil durch direktes manuelles Betätigen
in seine Schließposition zurückführbar
ist. Das Schließen des Verschlusses ist auf diese Weise
besonders einfach manuell und ohne Betätigen irgendwelcher
Elektromotore oder anderer Schließmechanismen einfach dadurch
möglich, dass das Verschlussteil von außen her
kurz in Schließrichtung geschwenkt wird, worauf dann der Federmechanismus
das Verschlussteils vollends in seine endgültige, dichte
Schließposition weiterführt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform umfasst die erste Kulissenführung
zwei in einer Seitenwand des Stutzens vorgesehenen Führungsnuten und
am Verschlussteil vorgesehene, in die Führungsnuten eingreifende
Führungszapfen, wobei die Führungsnuten derart
verlaufen, dass das Verschlussteil aus der Schließposition
zunächst senkrecht zur Mündungsebene abgehoben
und anschließend seitlich zur Außenwand des Stutzens
weggekippt wird. Hierdurch wird somit ein zweistufiger Bewegungsablauf geschaffen,
der ein besonders reibungsarmes, materialschonendes und exaktes
Abheben des Verschlussteils von der Mündung des Stutzens
und Aufsetzen des Verschlussteils auf diese Mündung ermöglicht.
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Wird
ein Elektromotor zum Öffnen und Schließen des
Verschlusses verwendet, so ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor über
ein Getriebe ohne Selbsthemmung mit dem Betätigungshebel
verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass bei nichtaktivem oder
ausgefallenem Elektromotor der Verschluss durch eine Notbetätigung
manuell bedienbar ist, ohne dass eine Entkopplung des Elektromotors bzw.
Getriebes erforderlich wäre.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist der Betätigungshebel
mittels eines Seilzugs und/oder eines Hebelmechanismus betätigbar.
Dies hat den Vorteil, dass das Verschlussteil über den Seilzug
bzw. den Hebelmechanismus, der in das Fahrzeuginnere geführt
ist, vom Fahrzeuginneren aus geöffnet werden kann. Eine
derartige Ausführungsform stellt somit eine besonders zweckmäßige Sicherheitseinrichtung
bei Ausfall des Elektromotors dar.
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Soll
kein elektrischer Antrieb verwendet werden, so ist es auch ohne
weiteres möglich, die Bewegungsabläufe des Verschlussteils
mittels eines Bremselements zu verlangsamen, das entweder auf den
Betätigungshebel oder auf das Verschlussteil einwirkt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft näher
erläutert. Es zeigen:
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1:
eine Gesamtdarstellung des erfindungsgemäßen Verschlusses
in der Form eines Kraftstoffbehälterverschlusses in Seitenansicht,
wobei sich das Verschlussteil in einer Vertiefung einer Fahrzeugkarosserie
befindet,
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2:
eine Seitenansicht gemäß 1, wobei
sich das Verschlussteil in Öffnungsposition befindet,
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3:
eine Seitenansicht eines Stutzens und eine Schnittdarstellung einer
auf dem Stutzen angeordneten Verschlusskappe des erfindungsgemäßen
Verschlusses,
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4:
eine Seitenansicht des Verschlussteils und des Stutzens,
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5:
eine Seitenansicht einer Strebe des Verschlussteils in Alleinstellung,
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6:
eine Darstellung gemäß 4, wobei zusätzlich
ein Betätigungshebel und eine Feder gezeigt sind,
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7:
eine Seitenansicht des Betätigungshebels von 6 in
Alleinstellung,
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8:
einen Vertikalschnitt durch das Verschlussteil längs der
Linie VIII-VIII von 4, wobei sich das Verschlussteil
in Schließstellung auf dem Stutzen befindet, und
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9:
eine Schnittdarstellung entsprechend 8, wobei
das Verschlussteil einseitig vom Stutzen abgehoben ist.
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Die 1 und 2 zeigen
eine Seitenansicht eines Verschlusses 1 gemäß der
Erfindung in Form eines Kraftstoffbehälter- oder Tankverschlusses,
der durch eine Ausnehmung einer Autokarosserie hindurch zugänglich
und innerhalb eines Hohlraums 2 der Autokarosserie angeordnet
ist. Der benachbarte Randbereich 3 der Autokarosserie ist
mit strichpunktierten Linien schematisch dargestellt.
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Wie
aus 2 ersichtlich, ist der Verschluss 1 auf
ein Einfüllrohr 4 aufgesetzt, das zu einem nicht dargestellten
Kraftstoffbehälter eines Fahrzeuges führt. Die
Abdichtung zwischen Verschluss 1 und Einfüllrohr 4 erfolgt über
einen O-Ring 5, der in einer Innenumfangsnut 6 des
Verschlusses 1 sitzt.
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Der
Hohlraum 2 wird seitlich durch eine hülsenförmige,
zweckmäßigerweise aus einem Elastomer bestehenden
Aufnahmehülle 7 begrenzt, an der der Verschluss 1 mit
einem bodenseitigen Bund 8 seitlich abgestützt
ist. Am oberen Ende weist die Aufnahmehülle 7 mit
einem im Querschnitt U-förmigen Endbereich 9 auf.
Die nach oben offene Umfangsnut des Endbereichs 9 dient
zum Einstecken eines Stegs 10 eines Montagerings 11,
der von außen her auf den Randbereich 3 der Karosserie
aufgesetzt ist und zweckmäßigerweise derart mit
der Karosserie verrastet. wird, dass er nur bei geöffnetem
Verschluss 1 wieder gelöst werden kann.
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Der
Verschluss 1 weist einen hülsenförmigen Stutzen 12 mit
einer oberen Mündung 13 (2) und ein
Verschlussteil 14 zum Schließen und Öffnen
der Mündung 13 auf.
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Die
Mündung 13 stellt den oberen Endbereich eines
Hohlraums 15 dar, der sich axial durch den Stutzen 12 hindurch
erstreckt. In dem unteren Endbereich des Hohlraums 15 ist
das Einfüllrohr 4 eingesteckt. Bei geöffnetem
Verschlussteil 15 kann eine nicht dargestellte Zapfpistole
in den Hohlraum 15 eingesteckt und darüber Kraftstoff
in das Einfüllrohr 4 eingeleitet werden.
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3 zeigt
eine Seitenansicht des Stutzens 12 zusammen mit einer Schnittdarstellung
des Verschlussteils 14 in seiner Schließposition.
Der Stutzen 12 weist zwei gegenüberliegende Seitenwände
mit äußeren, ebenen Seitenwänden auf,
die parallel zueinander und parallel zur Blattebene angeordnet sind.
Aus 3 ist nur die dem Betrachter zugewandte Seitenwand 16 ersichtlich.
Die gegenüberliegende Seitenwand ist zweckmäßigerweise
in gleicher Weise wie die vordere Seitenwand 16, jedoch spiegelsymmetrisch
zu dieser, ausgebildet, so dass in diesem Fall die Beschreibung
der vorderen Seitenwand 16 in gleicher Weise für
die gegenüberliegende Seitenwand gilt und nur die sichtbare
Seitenwand beschrieben wird.
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In
der Seitenwand 16 sind zwei Führungsnuten 17, 18 vorgesehen,
die Teil einer ersten Kulissenführung 19 für
das Verschlussteil 14 sind. Die Führungsnut 17 ist
oberhalb der Führungsnut 18 angeordnet und weist
eine im Wesentlichen C-förmige Form auf. Ein erster, unterer
Nutabschnitt 20 verläuft im Wesentlichen in Axialrichtung
des Stutzens 12, während ein zweiter, oberer Nutabschnitt 21 im
Wesentlichen quer zur Axialrichtung des Stutzens 12 verläuft.
Die untere Führungsnut 18 verläuft im
Wesentlichen in Axialrichtung des Stutzens 12 und damit parallel,
jedoch seitlich versetzt, zum unteren Nutabschnitt 20 der
oberen Führungsnut 17.
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Die
Führungsnuten 17, 18 dienen zur Führung
des Verschlussteils 14, wenn dieses zwischen seiner Verschlussposition,
die in 1 dargestellt ist, und seiner Öffnungsposition
bewegt wird, die in 2 dargestellt ist. Das Verschlussteil 14 weist
hierzu eine Verschlusskappe 22 und zwei Streben 23 auf, von
denen eine in den 4 und 5 dargestellt ist.
Die auf der nicht sichtbaren Seite des Verschlusses 1 angeordnete
Strebe ist spiegelsymmetrisch zur Strebe 23 ausgebildet.
Die beiden Streben 23 erstrecken sich von der Verschlusskappe 22 seitlich
neben den Seitenwänden 16 des Stutzens 12 nach unten und
bestehen aus ebenen Laschen, deren Hauptebene parallel zu den äußeren
Seitenflächen der Seitenwände 16 verläuft.
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Die
Streben 23 weisen in ihrem oberen Endbereich jeweils ein
quer zu ihrer Längsrichtung verlaufendes Langloch 24 auf,
um in diametral gegenüberliegende Hakenabschnitte 25 der
Verschlusskappe 22 eingehängt zu werden, wie auch
aus den 8 und 9 ersichtlich.
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Weiterhin
weisen die Streben 23 jeweils einen oberen Führungszapfen 26 und
einen unteren Führungszapfen 27 auf, die nach
innen vorstehen. Der obere Führungszapfen 26 greift
in die obere Führungsnut 17 ein, während
der untere Führungszapfen 27 in die untere Führungsnut 18 eingreift.
In der Schließposition des Verschlussteils 14 befindet
sich der obere Führungszapfen 26 im Bereich des
unteren Nutabschnitts 20 der oberen Führungsnut 17,
während sich der untere Führungszapfen 27 in
einem unteren Bereich der unteren Führungsnut 18 befindet.
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Aufgrund
dieser Anordnung ist ein Öffnen des Verschlussteils 14 nur
dadurch möglich, dass das Verschlussteil 14 zunächst
geringfügig in Axialrichtung des Stutzens 12 von
diesem abgehoben wird. Erst nach dieser Axialbewegung gelangt der obere
Führungszapfen 26 in den Bereich des quer verlaufenden
Nutabschnitts 21 der oberen Führungsnut 17,
wodurch dann ein Verschwenken und seitliches Wegkippen des Verschlussteils 14 ermöglicht wird,
wie aus 2 ersichtlich.
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Aus
den 3, 8 und 9 ist ersichtlich,
dass die Verschlusskappe 22 einen umlaufenden, stabilen
Haltering 28, eine über den Haltering 28 gespannte,
kalottenförmige Abdeckkappe 29, einen Dichtring 30 und
eine innere Haltekappe 31 aufweist. Der Dichtring 30 ist
in den Haltering 28 eingelegt und wird mittels der Haltekappe 31 an
Ort und Stelle gehalten. Weiterhin steht der Dichtring 30 radial
nach innen über den Haltering 28 vor, und zwar
derart, dass der Dichtring 30 auf einem ringförmigen
Dichtsitz 32 des Stutzens 12 abdichtend aufliegt,
wenn sich das Verschlussteil 14 in der Schließposition
befindet.
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Die
Hakenabschnitte 25 zum Einhängen der Streben 23 sind
Abschnitte des Halterings 28, die nach unten über
die übrigen Abschnitte des Halterings 28 vorstehen.
Sind die Hakenabschnitte 25, wie in den 8 und 9 gezeigt,
mit etwas vertikalem Spiel in die zugeordneten Langlöcher 24 eingesetzt, besteht
auf besonders einfache Weise auch die Möglichkeit, lediglich
nur eine Strebe, nämlich die in den 8 und 9 dargestellte
linke Strebe 23a, anzuheben, wenn das Verschlussteil 14 geöffnet
werden soll, während die andere Strebe 23b nicht
angehoben werden muss. Die einseitige Anhebung der Strebe 23a und
damit der Verschlusskappe 22 ist in 9 dargestellt.
Dieses einseitige Anheben der Verschlusskappe 22 zu Beginn
des Öffnungsvorgangs kann ohne weiteres ausreichend sein,
um die Verschlusskappe 22 mit geringem Kraftaufwand und auf
besonders reibungsarme, dichtungsschonende und genaue Weise zu öffnen
und zu schließen. Wird das Verschlussteil nur einseitig
abgehoben, wie in 9 gezeigt, ist es auch ausreichend,
wenn nur die untere Führungsnut auf einer Seite des Stutzens 12, im
vorliegenden Fall die Führungsnut 18a, länglich ausgebildet
ist, während die untere Führungsnut 18b auf
der gegenüberliegenden Seite als kreisartige Vertiefung
ausgebildet sein kann.
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Weisen
beide Streben 23a, 23b längliche untere
Führungsnuten 18 auf, wie in 3 gezeigt,
können die beiden Streben 23a, 23b auch
ohne weiteres fest mit der Verschlusskappe 22 verbunden,
beispielsweise an dieser festgeschraubt sein.
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Die
Führungsnuten 17, 18 ergeben zusammen
mit den Führungszapfen 26, 27 die erste
Kulissenführung 19.
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Die
Streben 23 weisen ferner jeweils ein unteres Langloch 33 auf,
in das Führungszapfen 34 von zwei Betätigungshebeln 35 eingreifen,
von denen einer in den 6 und 7 dargestellt
ist. Die beiden Betätigungshebel 35 sind wiederum
auf gegenüberliegenden Seiten des Stutzens 12 angeordnet,
wobei sie sich seitlich außerhalb der Streben 23 erstrecken. Der
auf der in 6 nicht sichtbaren Seit des
Stutzens 12 angeordnete Betätigungshebel ist spiegelsymmetrisch
zum dargestellten Betätigungshebel 35 ausgebildet.
Die Führungszapfen 34 stehen jeweils nach innen
vor und in die Langlöcher 33 der Streben 23 hinein.
Die Führungszapfen 34 bilden zusammen mit den
Langlöchern 33 eine zweite Kulissenführung 39,
die zwischen den Betätigungshebeln 35 und den Streben 23 wirkt.
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Die
Betätigungshebel 35 sind um eine relativ zum Stutzen 12 ortsfeste
Schwenkachse 36 schwenkbar am Stutzen 12 gelagert,
wobei die Schwenkachse 36 durch Lagerzapfen 37 gebildet wird,
die vom Stutzen 12 auf beiden Seiten vorstehen und in eine
Lagerbohrung 38 der Betätigungshebel 35 eingreifen.
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Zumindest
einer der beiden Betätigungshebel 35 wird durch
eine Feder 40 beaufschlagt, die sowohl als Zuzieheinrichtung
zum selbstständigen Zuziehen des Verschlussteils 14 in
seine endgültige Verschließposition als auch als Öffnungshilfe
zum Überführen des Verschlussteils 14 in
seine Öffnungsposition ausgebildet ist, je nachdem, in
welcher Schwenkstellung sich der Betätigungshebel 35 befindet.
Die Feder 40 ist als Schenkelfeder ausgebildet und weist
einen Schenkel 40a, der in ein Federhalteloch 41 des
Betätigungshebel 35 eingreift, sowie einen Schenkel 40b auf,
der an einem Abstützzapfen 42 des Stutzens 12 abgestützt
ist. Der Abstützzapfen 42 ist ortsfest am Stutzen 12 befestigt
und steht über dessen Außenwand seitlich nach
außen vor. Abstützzapfen 42 und Schwenkachse 36 befinden
sich, wie aus den 1, 2 und 6 ersichtlich,
auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Strebe 23. Die
Feder 40 ist derart mit Vorspannung eingesetzt, dass sie
versucht, ihre beiden Schenkel 40a, 40b auseinander
zu drücken.
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Befindet
sich das Verschlussteil 14 in seiner Schließstellung,
befindet sich der Betätigungshebel 35 in der untersten
Schwenkposition, das heißt in einer Position, in der die
Führungszapfen 34 ihre tiefstmögliche
Stellung einnehmen, wie in den 1 und 6 gezeigt.
In dieser Stellung übt die Feder 40 auf den Betätigungshebel 35 eine
Vorspannkraft auf, deren Kraftrichtung auf der Verbindungsgeraden 43 zwischen
dem Abstützzapfen 42 und dem Eingriffspunkt 44 der
Feder 40 am Betätigungshebel 35 liegt. Die
Kraftrichtung verläuft in der Schließstellung
unterhalb der Schwenkachse 36, so dass auf den Betätigungshebel 35 eine
Vorspannkraft ausgeübt wird, die versucht, den Betätigungshebel 35 im
Uhrzeigersinn, das heißt in Schließrichtung, zu
bewegen. Wird der Betätigungshebel 35 dagegen
mittels eines Betätigungsmechanismus, der am freien Ende
des Betätigungshebels 35 angreift, nach oben, das
heißt im Gegenuhrzeigersinn, verschwenkt, wandert der Eingriffspunkt 44 zwischen
Federschenkel 40a und Betätigungshebel 35 nach
oben. In einer Stellung des Betätigungshebel 35,
in welcher die Verbindungsgerade 43 durch die Schwenkachse 36 geht,
kann die Feder 40 auf den Betätigungshebel 35 kein
Drehmoment ausüben. Diese Position der Feder 40 und
des Betätigungshebels 35 wird als Totpunktstellung
bezeichnet. Wird der Betätigungshebel 35 weiter
im Gegenuhrzeigersinn in Öffnungsrichtung geschwenkt, verläuft
die Verbindungsgerade 43 oberhalb der Schwenkachse 36,
wie aus 2 ersichtlich. In diesem Bereich übt
die Feder 40 auf den Betätigungshebel 35 eine
Vorspannkraft aus, die versucht, den Betätigungshebel 35 weiter
in Öffnungsrichtung, das heißt im Gegenuhrzeigersinn,
zu schwenken, wodurch die Überführung des Verschlussteils 14 in
seine endgültige Öffnungsposition, die in 2 dargestellt
wird, unterstützt wird. Die beiden Schwenkbereiche des
Betätigungshebels 35 diesseits und jenseits der
Totpunktstellung können als Übertotpunktbereiche
bezeichnet werden.
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Die
Art und Weise, wie der Betätigungshebel 35 aktiviert
wird, ist in den 1 und 2 nur schematisch
dargestellt. Wie gezeigt, kann hierfür ein Schwenkhebel 45 verwendet
werden, der von einem nicht dargestellten Elektromotor, Seilzug
oder Hebelmechanismus um eine Schwenkachse 46 verschwenkt
wird und am gegenüberliegenden Ende einen Betätigungszapfen 47 aufweist,
der in eine Aussparung 48 des Betätigungshebels 35 eingreift.
Weiterhin sind auch Lösungen denkbar, bei denen der Betätigungshebel 35 direkt
von einem Elektromotor, Seilzug oder Hebelmechanismus beaufschlagt
und in der gewünschten Weise verschwenkt wird. Zwischen Betätigungshebel 35 und
Elektromotor können Getriebe, beispielsweise Stirnradgetriebe
oder Planetengetriebe, vorgesehen sein. Schrittmotore zum Verschwenken
des Betätigungshebels 35 sind ebenfalls denkbar.
Derartige Betätigungsmechanismen können entweder
nur auf einen oder auch auf beide Betätigungshebel 35 einwirken.
Weiterhin ist es möglich, eine Feder 40 an einer
Seite oder auf beiden Seiten des Stutzens 12 vorzusehen.
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Im
Folgenden wird der Bewegungsablauf beim Öffnen und Schließen
des Verschlussteils 14 näher beschrieben. Befindet
sich das Verschlussteil 14 in der in 1 gezeigten
Schließposition, kann die Verschlusskappe 22 zunächst
allein durch die Vorspannkraft der Feder 40, die über
den Führungszapfen 34 des Betätigungshebels 35 die
Streben 23 zumindest überwiegend in Axialrichtung
des Stutzens 12 nach unten zieht, fest auf dem Dichtsitz 32 gehalten
werden, so dass die Mündung 13 dicht verschlossen
ist. Wird über einen Betätigungsmechanismus, beispielsweise über
den Schwenkhebel 45, der Betätigungshebel 35 nach
oben verschwenkt, so bewegt sich der Führungszapfen 34 des
Betätigungshebels 35 längs des Langlochs 33 der
Streben 23a, 23b. Da dieses Langloch 33 zumindest
geringfügig schräg angestellt ist, das heißt
zumindest teilweise in Axialrichtung des Stutzens 12 verläuft,
wird die nach unten wirkende Zugkraft auf die Verschlusskappe 22 aufgehoben.
Ist die Steigung des Kreisbogens, den der Führungszapfen 34 um
seine Schwenkachse 36 ausführt, größer
als die Steigung des Langlochs 33, wird die Strebe 23 und
damit auch die Verschlusskappe 22 durch den Führungszapfen 34 sogar
aktiv angehoben. Bis zum Erreichen der Totpunktstellung muss der
Betätigungshebel 35 gegen die Vorspannkraft der
Feder 40 verschwenkt werden. Wird der Betätigungshebel 35 weiter
nach oben geschwenkt, kippt die Verschlusskappe aufgrund der Bewegungssteuerung
durch die erste Kulissenführung 19 seitlich zur
Außenwand des Stutzens 12 weg, wobei die Verschlusskappe 22 in
einem Zwischenraum zwischen dem Stutzen 12 und der Aufnahmehülle 7 gelangt, wie
aus 2 ersichtlich. Die Vorspannkraft der Feder 40 wirkt
nun, wie bereits beschrieben, derart, dass sie das Verschlussteil 14 in
seine Öffnungsposition drängt.
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Das öffnen
des Verschlussteils 14 ist nur möglich, wenn der
Betätigungshebel 35 aktiv mittels eines innen
liegenden Betätigunsgmechanismus verschwenkt wird. Ein öffnen
des Veschlussteils 14 von außen, das heißt über
die Verschlusskappe 22, ist dagegen nicht möglich,
da die erste Kulissenführung 19 und die zweite
Kulissenführung 39, unterstützt durch
die Vorspannkraft der Feder 40, in selbsthemmender Weise
zusammenwirken.
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Das
Schließen des Verschlussteils 14 aus der in 2 gezeigten Öffnungsposition
erfolgt in umgekehrter Weise. Der Schwenkhebel 45 wird,
ausgehend von der in 2 gezeigten Position, beispielsweise
mittels eines Elektromotors im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch
der Betätigungshebel 35 nach unten, das heißt
in Schließrichtung, verschwenkt wird. Der Führungszapfen 34 des Betätigungshebels 35 nimmt
die Strebe 23 mit, so dass das Verschlussteil 14,
geführt durch die erste Kulissenführung 19,
in Schließrichtung verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung
erfolgt zunächst entgegen der Vorspannkraft der Feder 40.
Wird die Totpunktstellung überschritten, unterstützt
dagegen die Feder 40 den weiteren Schließvorgang
bis hin zur endgültigen Schließposition. Kurz
vor der endgültigen Schließposition ändert
sich aufgrund des Kurvenverlaufs der Führungsnuten 17, 18 die
Schwenkbewegung des Verschlussteils 14 in eine Axialbewegung
längs des Stutzens 12.
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Ein
manuelles Schließen des Verschlussteils 14 von
außen, das heißt durch Anfassen und Schwenken
des Verschlussteils 14, ist jedoch ohne weiteres möglich,
auch wenn der Betätigungsmechanismus, beispielsweise Elektromotor,
ausgeschaltet oder defekt ist. Die erste Kulissenführung 19 und zweite
Kulissenführung 39 wirken bei geöffnetem Verschlussteil 14 derart
zusammen, dass keine Selbsthemmung in Schließrichtung vorhanden
ist. Es muss somit anfangs nur die Vorspannkraft der Feder 40 überwunden
werden, bis die Totpunktstellung erreicht ist. Anschließend
zieht die Feder 40 das Verschlussteil 14 selbstständig
in ihre endgültige Schließposition, wobei durch
die in Schließrichtung zunehmend progressive Untersetzung
erhöhte Schließkräfte am Ende der Schließphase
erreicht werden.
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Die
manuelle Schließmöglichkeit von außen ermöglicht
einerseits ein einfaches und schnelles Schließen des Verschlussteils 14 und
andererseits auch ein einfaches Notschließen, falls der
Elektromotor, der Seilzug oder Hebelmechanismus, mit dem der Betätigungshebel 35 angetrieben
wird, ausfällt.
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Um
das Schließen des Verschlussteils 14 zu erleichtern,
kann weiterhin an der Verschlusskappe 22 eine Handhabe 49 in
Form eines schräg nach oben vorspringenden Fortsatzes vorgesehen
sein, der bei geöffnetem Verschlussteil 14 leicht
ergriffen werden kann, siehe 2. Diese
Handhabe 49 kann auch als Anschlag dienen, der in der Öffnungsposition
des Verschlussteils 14 an einem elastomeren Ring 50 anschlägt,
der an der inneren Umfangswand des Montagerings 11 vorgesehen
ist und über diese etwas radial nach innen vorsteht. In
der in 1 gezeigten Schließstellung liegt die
Handhabe 49 dagegen soweit innerhalb des Montagerings 11,
dass ein Ergreifen der Handhabe 49 mit den Fingern nicht möglich
ist.
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Aus
den 1 und 2 ist auch ersichtlich, dass
die Verschlusskappe 22 einen Abstand zum Montagering 11 bzw.
Ring 50 aufweist, so dass eine freie Beweglichkeit der
Verschlusskappe 22 sichergestellt ist und keine Reibung
zwischen diesen Teilen auftritt. Wasser, das zwischen dem Montagering 11 und
der Verschlusskappe 22 eintritt, wird über geeignete,
nicht dargestellte Ableitungen aus dem Hohlraum 2 entfernt.
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Aus
dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass
die Verschlusskappe 22 direkt auf den Stutzen 12 aufgesetzt
wird und diesen unmittelbar abdichtet. Ist dies aus Platzgründen
nicht möglich, beispielsweise wegen notwendiger Abwinkelungen,
kann eine Zwischendichtung verwendet werden, die vorzugsweise nach
dem Prinzip einer Schnellkupplung gefügt und gesichert
wird.
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Im
Rahmen der Erfindung sind eine Vielzahl von Variationen möglich.
Beispielsweise kann im Montagering 11 eine Leuchtquelle
integriert sein, die zur Ausleuchtung des Verschlusses 1 dienen
kann oder auch durch Farbänderungen oder Lichtimpulse zusätzliche
Informationen, beispielsweise über den Befüllstand,
Ladezustand, Wartephase etc., dem Bediener geben kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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