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Die
Erfindung betrifft einen Deckel, insbesondere Tankdeckel, zum Verschließen eines
Behälterstutzens,
mit einem Handgriffteil zur Handhabung des Deckels beim Ein- und Ausdrehen in
bzw. aus dem Behälterstutzen
und mit einem Eingriffsteil für den
Eingriff des Deckels in dem Behälterstutzen
sowie mit einer Rasteinrichtung, über die Handgriffteil und Eingriffsteil
mittels ineinandergreifender Rastelemente derart gekoppelt sind,
daß das
Handgriffteil bei Blockierung des Eingriffsteils in Eindrehrichtung nach Überwindung
eines ersten Rastwiderstands relativ zum Eingriffsteil weiter drehbar
ist, wobei ein Deckelschloß vorgesehen
ist, das in einer Schließstellung
ein Verdrehen des Handgriffteils relativ zum Eingriffsteil in Ausdrehrichtung
zuläßt und durch
Verstellen in eine Öffnungsstellung
eine Sperrung dieser Relativbewegung bewirkt. Die Erfindung betrifft
des weiteren einen Behälterverschluß unter
Verwendung eines solchen Deckels.
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Zum
Schließen
eines Tankstutzens sind im Stand der Technik Tankdeckel bekannt,
die ein Handgriffteil zur Handhabung des Tankdeckels beim Ein- und
Ausdrehen in bzw. aus dem Tankstutzen sowie ein Eingriffsteil aufweisen,
das zum Eindrehen des Tankdeckels in dem Tankstutzen eingesteckt
wird und durch das Eindrehen mit dem Tankstutzen eine formschlüssige Verbindung
mit diesem eingeht. Dies kann in Form eines Gewindeverschlusses
oder eines Bajonettverschlusses geschehen.
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Beim
Verschließen
des Tankstutzens mit Hilfe des Tankdeckels ist es wichtig, daß der Tankdeckel die
vorgesehene Endstellung erreicht, damit der Tank gegen Kraftstoffverlust
abgedichtet ist. Hierzu ist es erforderlich, daß die Bedienungsperson ein
Signal erhält,
aus dem sie schließen
kann, daß die
Endstellung tatsächlich
erreicht ist.
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Im
Stand der Technik ist es hierzu bekannt, Handgriffteil und Eingriffsteil über eine
Rasteinrichtung miteinander zu verbinden, die derart ausgebildet ist,
daß sie
in Ausdrehrichtung in eine Raststellung blockiert, in Eindrehrichtung
jedoch das Handgriffteil nach Überwindung
eines Rastwiderstandes aus der Raststellung relativ zu dem Eingriffteil
weiterdrehen läßt. Der
Rastwiderstand ist dabei so hoch eingestellt, daß das Eingriffsteil beim Eindrehen
des Deckels bis zur Endstellung mitgenommen wird, der Eindrehwiderstand
also erheblich geringer als der Rastwiderstand ist. Bei Erreichen
der Endstellung kann das Handgriffsteil unter Überwindung des Rastwiderstandes
weitergedreht werden. Dabei werden mehrere, eng aneinander liegende
Rastvertiefungen überfahren,
so daß ein
ratterndes Geräusch
entsteht, das dem Benutzer akustisch anzeigen soll, daß die Endstellung
erreicht ist. Auch hap tisch erfährt
der Benutzer durch den schnellen Wechsel von sich erhöhendem und
sich erniedrigendem Drehwiderstand eine Information darüber, daß die Endstellung
erreicht ist.
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Alternativ
dazu sind verschiedene Vorschläge
gemacht worden, das Erreichen der Endstellung durch ein einziges
optisches oder akustisches Signal anzuzeigen (vgl.
DE 203 08 736 U1 ;
DE 203 08 737 U1 ).
In der
DE 203 13 900
U1 ist ferner vorgeschlagen worden, die Rasteinrichtung
so auszubilden, daß sie
lediglich eine einzige Raststellung aufweist und daß ein Anschlag
zur Begrenzung des Drehwinkels des Handgriffteils nach Überwindung
des Rastwiderstands vorgesehen ist. Durch diese Ausbildung erhält der Benutzer
eine Information für
das Erreichen der Endstellung dadurch, daß sich zunächst der Widerstand zwecks Überwindung
des Rastwiderstands erhöht,
dann jedoch wieder abfällt
und das Handgriffteil gegen einen Anschlag anläuft und hierdurch am Weiterdrehen
gehindert wird.
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Bei
den Tankdeckeln der vorbeschriebenen Art sind die Rasteinrichtungen
so ausgebildet, daß beim
Ausdrehen Handgriffteil und Eingriffsteil formschlüssig miteinander
verbunden sind. Der Tankdeckel kann deshalb auch von unbefugten
Personen abgenommen werden. Davor können solche Tankdeckel dadurch
geschützt
werden, daß sie
durch eine Tankklappe abgedeckt werden und diese entweder über ein
Schloß gesichert
wird oder nur vom Fahrzeuginneren her öffenbar ist.
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Eine
weitere Sicherungsmöglichkeit
besteht darin, den Tankdeckel mit einem Deckelschloß zu versehen,
das mittels eines Schlüssels
in eine Schließstellung
und in eine Öffnungsstellung
bringbar ist. Das Deckelschloß ist
in dem Handgriffteil eingebaut und hat eine kinematische Verbindung
mit der Rasteinrichtung. Die Rasteinrichtung hat eine radial verschiebliche
Rastklinke, die in Richtung auf über den
Umfang verteilte, komplementäre
Rastausnehmungen im Eingriffsteil federbelastet ist. Das Deckelschloß ist derart
mit der Rastklinke gekoppelt, daß die Rastklinke in Schließstellung
des Deckelschlosses gegen die Wirkung der Feder aus dem Eingriff
mit den Rastausnehmungen am Eingriffsteil verschoben wird, so daß das Handgriffteil
gegenüber
dem Eingriffsteil frei drehbar wird. In der Schließstellung
ist deshalb ein Ausdrehen des Tankdeckels nicht möglich. Wird
das Deckelschloß mit
Hilfe des Schlüssels in
die Öffnungsstellung
gebracht, wird die Rastklinke freigegeben mit der Folge, daß sie unter
der Federeinwirkung in die Rastausnehmungen einfährt. Durch den Rasteingriff
und den hierdurch bewirkten Formschluß zwischen Handgriffteil und
Eingriffsteil ist dann ein Ausdrehen des Tankdeckels aus dem Tankstutzen
möglich.
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Nachteilig
bei dieser Art von Tankdeckeln ist, daß das Deckelschloß nach dem
Tankvorgang und dem Eindrehen des Tankdeckels in die Schließstellung
gebracht werden muß,
sei es durch erneutes Einstecken und Betätigen des Schlüssels oder
durch Steckenlassen des Schlüssels
und anschließendes Verstellen
in Schließstellung.
In beiden Fällen
wird das Abschließen
des Tankdeckels häufig
vergessen. Dies könnte
zwar dadurch verhindert werden, daß ein Abziehen des Schlüssels nur
in Schließstellung
möglich
ist. Dies müßte jedoch
mit dem Nachteil erkauft werden, daß der Schlüssel beim Aus- und anschließendem Eindrehen
des Tankdeckels in dem Deckelschloß verbleiben müßte. Da
an solchen Schlüsseln häufig ein
ganzer Schlüsselbund
hängt,
würde hierdurch
die Aus- und Eindrehbewegung stark behindert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckel der eingangs
beschriebenen Art so zu gestalten, daß dessen Bedienung wesentlich
erleichtert wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Rastelemente in Schließstellung
von dem Deckelschloß freigegeben
sind und daß sie
derart geformt sind, daß das
Handgriffteil in dieser Schließstellung
in Ausdrehrichtung bei Überwindung
eines zweiten, gegenüber
dem ersten geringeren Rastwiderstandes relativ zu dem Eingriffsteil verdrehbar
ist und daß Handgriffteil
und Eingriffsteil durch Verstellen des Deckelschlosses in die Öffnungsstellung
drehfest miteinander kuppelbar sind. Nach der Erfindung ist also
die Rasteinrichtung so ausgebildet, daß sie eine ratschende Verdrehung zwischen
Handgriffteil und Eingriffsteil sowohl in Eindrehrichtung als auch
in Ausdrehrichtung erlaubt, allerdings in Ausdrehrichtung mit einem
solch geringen Rastwiderstand, daß bei Verdrehen des Handgriffteils
in dieser Richtung das Eingriffsteil nicht mitgenommen wird, der
Deckel also von dem Behälterstutzen
nicht lösbar
ist. Erst wenn Handgriffteil und Eingriffsteil durch Verstellen
des Deckelschlosses in die Öffnungsstellung
miteinander drehfest gekuppelt werden, ist ein Ausdrehen aus dem
Behälterstutzen möglich.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Deckels besteht darin, daß das
Deckelschloß schon
nach dem Ausdrehen des Deckels und vor dem Eindrehen wieder in Schließstellung
gebracht und dann der Schlüssel
aus dem Deckelschloß herausgezogen
werden kann, so daß der
Deckel ohne Behinderung durch einen Schlüsselbund in den Behälterstutzen
eingedreht werden kann. Nach Überwinden
des ersten Rastwiderstandes sitzt dann der Deckel mit einem Ausdrehwiderstand
in dem Behälterstutzen,
der größer ist
als der zweite Rastwiderstand, d.h. der Deckel hat sich selbst so
festgesetzt, daß ein
Ausdrehen nicht mehr möglich
ist, es vielmehr hierfür
des erneuten Einsetzens des Schlüssels in
das Deckelschloß und
die Verstellung in die Öffnungsstellung
notwendig ist.
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Die
Kupplung von Handgriffteil und Eingriffsteil in Öffnungsstellung des Deckelschlosses
kann auf verschiedene Weise geschehen. Besonders vorteilhaft, weil
konstruktiv einfach, ist eine Ausführungsform, bei der das Deckelschloß derart
mit zumindest einem beweglichen, federbeaufschlagten Rastelement
verbunden ist, daß es
in Schließstellung freigegeben
ist, jedoch in Öffnungsstellung
in einer Eingriffsstellung mit einem komplementären Rastelement blockiert ist.
In diesem Fall geschieht also die gegenseitige Kupplung von Handgriffteil
und Eingriffsteils durch Blockierung eines federbeaufschlagten Rastelements
in einer Eingriffstellung mit einem komplementären Rastelement. Dabei kann
das zumindest eine bewegliche Rastelement radial beweglich geführt sein.
Es sollte sich, wie an sich bekannt, im Handgriffteil befinden.
Dabei kann es als Rastklinke und die komplementären Rastelemente als Rastausnehmungen
ausgebildet sein, die auf einem Kreis verteilt angeordnet sind.
Es versteht sich, daß die
Rastklinke mehrere Rastvorsprünge
haben kann, die dann in Raststellung in mehrere Rastausnehmungen
einfassen. Darüber
hinaus besteht auch die Möglichkeit,
mehrere Rastklinken vorzusehen.
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Die
Rastausnehmungen können
in der weise ausgebildet sein, daß sie jeweils eine eindrehseitige und
eine ausdrehseitige Rastrampe aufweisen und die eindrehseitige Rastrampe
steiler ist als die ausdrehseitige, so daß der erste, in Eindrehrichtung
wirksame Rastwiderstand höher
ist als der in Ausdrehrichtung.
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In
die Rastklinke kann eine Klinkenausnehmung eingeformt sein, in die
ein mit dem Deckelschloß verbundender
Schloßfortsatz
derart einfaßt, daß er die
Rastklinke in Öffnungsstellung
formschlüssig
in einer Raststellung blockiert und sie in Schließstellung
freigibt.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgeschlagen, daß zu dem
Deckelschloß ein
in das Deckelschloß einführbarer
und aus diesem entnehmbarer Schlüssel
zur ver stellung des Deckelschlosses aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung
und umgekehrt gehört
und daß Deckelschloß und Schlüssel derart
ausgebildet sind, daß der
Schlüssel
nur in der Schließstellung
und damit nicht in der Öffnungsstellung
aus dem Deckelschloß entnehmbar
ist. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Schlüssel schon in der Öffnungsstellung
aus dem Deckel herausgezogen und dann vergessen wird, das Deckelschloß vor dem
Eindrehen in den Behälterstutzen
in Schließstellung
zu bringen.
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Zu
der Erfindung gehört
des weiteren ein Behälterverschluß aus einer
Kombination von Behälterstutzen
und vorbeschriebenem Deckel, wobei der zweite Rastwiderstand so
bemessen ist, daß er
geringer ist als der Ausdrehwiderstand zwischen Eingriffsteil und
Behälterstutzen.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher veranschaulicht.
Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Tankdeckel
mit Deckelschloß in Schließstellung;
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2 einen
Querschnitt durch den Tankdeckel gemäß 1 in der
Ebene B–B;
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3 einen
Längsschnitt
durch den Tankdeckel gemäß den 1 und 2 mit
Deckelschloß in Öffnungsstellung
und
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4 einen
Querschnitt durch den Tankdeckel gemäß 3 in der
Ebene B–B.
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Der
in den Figuren dargestellte Tankdeckel 1 hat ein hutförmiges Handgriffteil 2,
dessen Außenform
so gestaltet ist, daß ein
nach oben vorstehender Steg 3 gebildet wird, an dem der
Tankdeckel 1 gegriffen werden kann. Das Handgriffteil 2 wird
von einem Haltering 4 umgeben, der mit einem Halteband
versehen ist, über
den der Tankdeckel 1 mit einem Karosserieteil unverlierbar
verbunden werden kann.
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Das
Handgriffteil 2 ist mit einem Eingriffsteil 4 dadurch
verbunden, daß es über einen
obenseitigen Kragen 5 des Eingriffsteils 4 gestülpt ist.
Dabei unterfaßt
das Handgriffteil 2 den Kragen 5 mittels Schnappvorsprüngen 6, 7.
Handgriffteil 2 und Eingriffsteil 4 sind in diesem
Bereich relativ zueinander verdrehbar. Ein Dichtungsring 8 umgibt
das Eingriffsteil 4 unmittelbar unterhalb des Kragens 5 und
dient der Abdichtung zu dem Tankstutzen, für den der Tankdeckel 1 bestimmt
ist.
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Der
Kragen 5 des Eingriffteils 4 geht nach unten hin
in einen in etwa hohlzylindrischen Eingriffsabschnitt 9 über, der
außenseitig
mit Eingriffselementen 10, 11 versehen ist. Die
Eingriffselemente 10, 11 sind für den Eingriff
mit dem Tankstutzen bestimmt und so ausgebildet, daß beim Einsetzen
des Tankdeckels 1 in diesen Stutzen ein Eingriff beispielsweise
in Form eines Bajonettverschlusses erfolgt.
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Von
oben in den Eingriffsabschnitt 9 eingesetzt ist eine Rasteinrichtung 12.
Die Rasteinrichtung 12 weist ein nach oben offenes Rastgehäuse 13 auf, in
das ein Rastinnenteil 14 eingesetzt ist. Das Rastgehäuse 13 hat
außenseitig über den
Umfang verteilt vier Klippfahnen, die jeweils in eine axial verlaufende Nut 19, 20, 21, 22 einfassen
und hierdurch eine drehfeste Verbindung zwischen Rastgehäuse 13 und
Eingriffsteil 4 herstellen. Die Klippfahnen 15, 16, 17, 18 hinterfassen
einen Absatz 23, wodurch das Rastgehäuse 13 in axialer
Richtung festgelegt wird. Unterhalb des Rastgehäuses 13 ist ein Über/Unterdruckventil 24 üblicher
Bauart angeordnet, das nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, so daß von dessen
Beschreibung im einzelnen abgesehen wird.
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Das
Rastgehäuse 13 weist
auf der Innenseite insgesamt zehn Rastausnehmungen – beispielhaft mit 25 bezeichnet – auf, die
im gleichen Winkelabstand zueinander liegen und gleiche Formgebung
haben. Jede Rastausnehmung 25 hat in Eindrehrichtung eine
steile Rastrampe 26 und in Ausdrehrichtung eine demgegenüber nur
flach ansteigende Rastrampe 27. In dem Rastinnenteil 14 ist
eine radial verlaufende, nach einer Seite hin offene Führungsnut 28 eingeformt,
die nach oben hin offen ist und in die eine Rastklinke 29 eingesetzt
ist. Die Rastklinke 29 wird in der Führungsnut 28 radial
verschieblich geführt.
Sie ist in Richtung auf die Innenseite des Rastgehäuses 13 mittels einer
auf Druck beaufschlagten Schraubenfeder 30 vorgespannt
und faßt
in Raststellung in eine der Rastausnehmungen 25 ein. Ihr
in die Rastausnehmung 25 einfassendes Ende ist an die Formgebung
der Rastausnehmungen 25 angepaßt, so daß sie sowohl an der steilen
Rastrampe 26 als auch an der weniger steilen Rastrampe 27 anliegt.
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Den
Steg 3 des Handgriffteils 2 durchsetzt ein Deckelschloß 31,
das einen Schließzylinder 32 hat,
in den von oben ein Schlüssel
einsetzbar ist. Das Deckelschloß 31 ist üblicher
Bauart. Es erlaubt eine Verdrehung des Schließzylinders 32 von
einer Schließstellung
in eine Öffnungsstellung
und umgekehrt, wenn der passende Schlüssel in den Schließzylinder 32 eingesetzt
ist. An den Schließzylinder 32 ist
untenseitig ein Exzenter 33 angeformt, der in einen Schloßadapter 34 einfaßt und mit
diesem drehfest verbunden ist. Der Schloßadapter 34 weist
untenseitig einen Nocken 35 auf, der in eine Klinkenausnehmung 36 hineinragt,
welche in die Rastklinke 29 eingeformt ist.
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In
den 1 und 2 befindet sich das Deckelschloß 31 in
der Schließstellung.
In dieser Stellung kann der Schlüssel
aus dem Schließzylinder 32 herausgenommen
werden. In der Schließstellung
hat der Nocken 35 die in 2 dargestellte
Position, in der die Rastklinke 29 freigegeben ist, d.h.
die Rastklinke 29 kann – wie in 2 dargestellt – in die Rastausnehmung 25 vollständig unter
der Wirkung der Schraubenfeder 30 einfahren, und sie kann
gegen die Wirkung der Schraubenfeder 30 in die Führungsnut 28 einfahren,
wenn sie von einer Rastausnehmung 25 in die nächste Rastausnehmung 25 ratscht.
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In
der Schließstellung
gemäß den 1 und 2 wird
der Tankdeckel 1 in einen dazu passenden Tankstutzen eingedreht,
und zwar durch Drehbewegung im Uhrzeigersinn (2).
Das über
das Handgriffteil 2 ausgeübte Drehmoment wird durch das
mit dem Handgriffteil 2 verbundene Rastinnenteil 14 auf
die Rastklinke 29 übertragen
und an das Rastgehäuse 13 durch
Kraftübertragung
auf die steile Rastrampe 26 übertragen. Dabei werden das
Rastgehäuse 13 und
das Eingriffsteil 4 im Uhrzeigersinn mitgenommen. Beim
Eindrehen ist der Eindrehwiderstand zwischen den Eingriffselementen 10, 11 und dem
Tankstutzen geringer als der an der steilen Rastrampe 27 wirksame
Rastwiderstand.
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Erreicht
der Tankdeckel 1 seine Endstellung, ist ein Weiterdrehen
des Eingriffsteils 4 blockiert. Die Bedienungsperson wird
jedoch versuchen, das Handgriffteil 2 weiter zu drehen,
weil sie nicht sicher sein kann, ob tatsächlich die Endstellung erreicht
ist. Dabei überwindet
die Bedienungsperson den an der steilen Rastrampe 26 wirksamen
Rastwiderstand. Die Rastklinke 29 wird dann gegen die Wirkung
der Schraubenfeder 30 radial nach innen in die Führungsnut 28 verschoben,
so daß die
Rastklinke 29 über
eine Rastnase 37 fährt,
die zwei nebeneinander liegende Rastausnehmungen 25 voneinander
trennt. Hierdurch entsteht ein typisches Geräusch, das sich beim Weiterdrehen
wiederholt und der Bedienungsperson durch den schnellen Wechsel
von hohem und niedrigem Drehwiderstand auch haptisch anzeigt, daß die Endstellung
erreicht ist.
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Ein
Ausdrehen des Tankdeckels 1 aus dem Tankstutzen ist in
der Schließstellung
des Deckelschlosses 31 nicht möglich. Werden das Handgriffteil 2 und
damit das Rastinnenteil 14 in Ausdrehrichtung, also in 2 entgegen
dem Uhrzeigersinn, bewegt, reicht die Druckkraft der Schraubenfeder 30 nicht aus,
um die Rastklinke 29 in der Rastausnehmung 25 zu
halten. Vielmehr wird die Rastklinke 29 mit ihrer Stirnseite über die
flache Rastrampe 27 gleiten. Der sich dabei aufbauende
Rastwiderstand ist wesentlich geringer als der zwischen Tankstutzen
und Eingriffselement 10, 11 wirksame Ausdrehwiderstand.
Beim Handgriffteil 2 ist dann ein sich wiederholender Wechsel
zwischen ansteigendem und abschwächendem
Drehwiderstand spürbar.
Das Eingriffsteil 4 bleibt unbeweglich im Tankstutzen sitzen.
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Um
den Tankdeckel 1 aus dem Tankstutzen herausdrehen zu können, ist
es notwendig, einen passenden Schlüssel in den Schließzylinder 32 einzustecken.
Dieser wird hierdurch um 90° aus
der Schließstellung
in die Öffnungsstellung
verdreht. Durch diese Verdrehung wird der Nocken 35 ebenfalls
um 90° verdreht,
so daß er
jetzt die in 4 zu sehende Stellung einnimmt.
In dieser Stellung füllt
er die Klinkenausnehmung 36 in der Bewegungsrichtung der
Rastklinke 29 praktisch aus und blockiert sie in der in 4 zu
sehenden Raststellung. Auf diese Weise wird eine formschlüssige Verbindung
zwischen Rastinnenteil 14 und Rastgehäuse 13 hergestellt.
Durch Verdrehen des Handgriffteils 2 in Ausdrehrichtung,
also entgegen dem Uhrzeigersinn (4), werden
das Rastgehäuse 13 und
damit das Eingriffsteil 4 mitgenommen, d.h. mitverdreht.
Der Tankdeckel 1 kann aus dem Tankstutzen ausgedreht werden.
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Der
Schließzylinder 32 ist
so ausgebildet, daß der
Schlüssel
in der in den 3 und 4 dargestellten Öffnungsstellung
des Deckelschlosses 31 nicht aus dem Schließzylinder 34 herausziehbar
ist. Erst wenn der Schließzylinder 32 wieder
in die in den 1 und 2 dargestellte
Schließstellung
verdreht worden ist, wird der Schlüssel freigegeben und kann entfernt
werden. Dies kann schon unmittelbar nach der Entnahme des Tankdeckels 1 aus
dem Tankstutzen geschehen. Das nach dem Tankvorgang vorzunehmende
Eindrehen des Tankdeckels 1 in den Tankstutzen kann dann
ohne Benutzung des Schlüssels
in der oben beschriebenen weise geschehen, wobei gesichert ist,
daß bei
Erreichen der eingedrehten Endstellung eine Entfernung des Tankdeckels 1 aus
dem Tankstutzen nur unter Verwendung des Schlüssels und Verstellen des Deckelschlosses 31 aus
der Schließstellung
wieder in die Öffnungsstellung
möglich
ist.