DE2629234A1

DE2629234A1 - Verschlusskappe mit drehkraftbegrenzung

Info

Publication number: DE2629234A1
Application number: DE19762629234
Authority: DE
Inventors: Timothy Detwiler
Original assignee: Edelmann & Co; E EDELMANN AND Co
Current assignee: Edelmann & Co; E EDELMANN AND Co
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-02-03
Also published as: US3998078A; FR2316144B1; FR2316144A1; JPS526113A; CA1110203A; GB1560490A

Description

EIKENBERG 8c BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

E. Edelmann & Co. 256/21

Verschlußkappe mit Drehkraftbegrenzung

Die Erfindung betrifft eine Verschlußkappe mit Drehkraftbegrenzung für einen Behälter, insbesondere den Kraftstofftank eines Kraftfahrzeuges, bei der zwei Einheiten durch Kupplungsmittel normalerweise miteinander verbunden sind/ so daß ein um die Längsachse der Kappe auf die eine Einheit ausgeübtes Drehmoment über die Kupplungsmittel auf die andere Einheit übertragbar ist, bis bei überschreiten einer vorgegebenen Drehkraft zum Überwinden des bei der Befestigung auftretenden Widerstandes die Kupplung die beiden Einheiten voneinander entkuppelt.

Es ist häufig erwünscht, daß der Inhalt eines Behälters gegen unbefugten Zugriff geschützt wird, und dies gilt beispielsweise auch für Kraftfahrzeuge, um den Kraftstofftank einerseits gegen Diebstahl und andererseits vor der Einführung von Fremdstoffen zu schützen. Eine solche verriegelbare Verschlußkappe
für Kraftfahrzeugtanks ist beispielsweise aus der US-PS 3 813 bekannt. _

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Es sind auch Verschlußkappen mit Drehkraftbegrenzung zum Verschließen des Kraftstofftanks von Kraftfahrzeugen bekannt, die aus zwei Einheiten bestehen, wobei die eine Einheit mit einem Gewinde versehen ist und in das Ende des Füllstutzens des Kraftstofftanks einschraubbar ist ,während eine zweite Einheit mit der einschraubbaren Einheit über eine Kupplung verbunden ist, die eine Entkupplung der beiden Einheiten bewirkt, sobald bei der Einschraubbewegung zum Überwinden des dabei auftretenden Widerstandes die aufzuwendende Drehkraft eine vorgegebene Größe überschreitet. Derartige Verschlußkappen mit Drehkraftbegrenzung sind beispielsweise in den US-Patentschriften 3 667 642, 3 715 075, 3 815 776 und 3 820 680 beschrieben. Diese Kappen verhindern aber lediglich ein zu festes Anziehen beim Einschrauben, und ein Abschrauben ist jederzeit möglich, und um dies zu verhindern, ist eine weitere Manipulation erforderlich, die leicht vergessen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußkappe der eingangs genannten Art zu schaffen, die leicht zu bedienen ist und einen sichereren Schutz des Behälterinhalts gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Einheiten der Kappe und die Kupplungsmittel so ausgebildet sind, daß sich die beiden Einheiten nach der Entkupplung frei relativ zueinander in beiden Richtungen drehen können und nur durch eine wahlweise Betätigung von Entriegelungsmitteln die Einkupplung für die Lösung der Kappe wieder herstellbar ist.

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Die erfindungsgemäß ausgebildete Verschlußkappe braucht also lediglich in den Behälterstutzen eingeschraubt zu werden, wobei durch Überschreiten der vorgegebenen Drehkraft die beiden Einheiten voneinander entkuppelt werden und die Entkupplung auch aufrechterhalten wird, so daß ein Abschrauben der Kappe erst möglich ist, nachdem beispielsweise durch einen Schlüssel wieder eine Einkupplung erfolgt und damit die eingeschraubte Einheit beim Drehen der anderen Einheit wieder mitgenommen werden kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die erste Einheit einen Profilring enthält, der zugleich den einen Teil der Kupplungsmittel bildet, daß der zweite Teil der Kupplungsmittel aus mehreren außerhalb des Profilringes angeordneten, radial in der zweiten Einheit bewegbaren Backen besteht, die durch Federmittel in Richtung auf den Profilring vorgespannt sind und in diesen rastend eingreifen, und daß die Entriegelungsmittel aus manuell betätigbaren Verriegelungsbolzen bestehen, die mit dem Profilring zusammenwirken.

Durch eine axiale Verschiebung beim Ausrasten der Backen aus zur Aufnahme der Backen dienenden radialen Ausnehmungen wird der entkuppelte Zustand aufrechterhalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verschlußkappe, die mit dem Einfüllstutzen eines Speichertanks verbunden ist;

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Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung

der in Fig. 1 gezeigten Kappe mit dem oberen Ende des Einfüllstutzens;

Fig. 3,4+5 Querschnittsdarstellungen entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 zur Veranschaulichung der Lage der inneren Teile der Verschlußkappe, und zwar zeigt Fig. 3 die Lage nach Betätigung der Entriegelungsmittel, so daß die Kappe abgeschraubt werden kann, und Fig. 4 zeigt die Lage, in der die beiden Einheiten miteinander gekuppelt sind und die Verschlußkappe auf den Anschlußstutzen aufgeschraubt werden kann, während Fig. 5 die Lage zeigt, die die Teile einnehmen, wenn die zulässige Schließkraft überschritten wird und die beiden Einheiten sich im entkuppelten Zustand befinden.

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung entlang der

Linie 6-6 in Fig. 3 mit Blickrichtung nach oben;

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung entlang der

Linie 7-7 in Fig. 3 mit Blickrichtung nach unten;

Fig. 8 eine ähnliche Querschnittsdarstellung wie

in Fig. 5 von einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung des unteren Teils der Fig. 8;

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Fig. 10 eine Unteransicht der Anordnung in Fig. 9; Fig. 11 eine Draufsicht auf die Anordnung in Fig. 9;

Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung des unteren Gehäuseteils der in Fig. 9 dargestellten Anordnung;

Fig. 13 eine Draufsicht auf den in Fig. 12 dargestellten Gehäuseteil;

Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung des oberen Teils der in Fig. 8 dargestellten Anordnung;

Fig. 15 eine perspektivische Explosionsdarstellung der in Fig. 4 dargestellten Anordnung;

Fig. 16 eine Unteransicht der in Fig. 14 dargestellten Anordnung;

Fig. 17 eine Querschnittsansicht der Anordnung gemäß Fig. 14 entlang der Linie 17-17 in Fig. 16 mit in Achsrichtung ausgedehntem Federring;

Fig. 18 eine Querschnittsdarstellung des in Fig. 14, 16 und 17 sichtbaren Profilringes;

Fig. 19 eine Draufsicht auf den in Fig. 17 dargestellten Federring und

Fig. 20 eine Seitenansicht des Federringes gemäß Fig. 19

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Fig. 1 zeigt eine Verschlußkappe 10 mit Drehkraftbegrenzung, die sich auf dem Ende eines Anschlußteils 12 befindet, das bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Einfüllstutzen eines Kraftfahrzeuges ist.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Anschlußteil 12, an dem die Kappe 10 angebracht werden soll, innen mit schraubenförmigen Gewindegängen 14 versehen ist, und an der Kappe sind dazu passende Gewindegänge 24 angebracht, so daß die Kappe in den Anschlußteil eingeschraubt werden kann. Am Ende des Anschlußteils 12 befindet sich ein Flansch 16, der mit einer O-Ringdichtung 18, die an der Unterseite der Kappe 10 angeordnet ist, zusammenwirkt.

Die Verwendung einer Schraubverbindung zwischen der Verschlußkappe und dem Anschlußteil bewirkt, daß beim Einschrauben der Kappe eine Reaktionskraft entsteht, die mit zunehmender Drehung der Kappe größer wird. Damit die Verschlußkappe nicht so fest eingeschraubt werden kann, daß Schwierigkeiten beim späteren Herausschrauben bestehen oder zu große Druckkräfte auf die Dichtung 18 wirken, ist es erwünscht, eine Kupplungsvorrichtung zwischen den zu verbindenden Teilen vorzusehen, durch die die übertragbare Drehkraft begrenzt wird. Derartige Vorrichtungen sind bekannt und beispielsweise in den US-Patentschriften 2 125 270 und 3 289 524 beschrieben.

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung bewirkt nicht nur eine Begrenzung der übertragbaren Drehkraft^ sondern ermöglicht darüber hinaus auch noch die"verriegelung" der Verschlußkappe auf dem Anschlußteil. Die"Verriegelung" erfolgt dabei, nachdem ein vorgegebener Reibkontakt zwischen der Kappe und dem Anschlußteil hergestellt worden ist, indem die Mittel, die normalerweise das Abnehmen der Kappe ermöglichen, unwirksam gemacht werden. Umgekehrt erfolgt dxe Entriegelung dadurch, daß die Mittel, die die

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Entfernung der Kappe ermöglichen,wieder wirksam gemacht werden.

Die in Fig. 2 bis 7 dargestellte Kappe 10 ist ein längliches Teil mit einem Kopf 20 am oberen Ende und einem Verschlußteil am unteren Ende. Auf dem Verschlußteil 22 sind außen die Gewindegänge 24 angebracht, die mit den Gewindegängen 14 des Anschlußteils zusammenwirken. Innerhalb der Kappe 10 befinden sich voneinander trennbare Elemente, und zwar ein mit dem Kopf 20 drehbarer Profilring 26 sowie mehrere in radialer Richtung bewegbare, durch Federn vorgespannte Backen 28, die Teile aufweisen, die außerhalb des Ringes 26 an dessen Umfang verteilt angeordnet sind und um die Schraubachse der Kappe mit dem Verschlußteil 22 drehbar sind, wobei sich die Backen 28 einwärts auf den Ring 26 zu und von diesem fort nach außen bewegen, und zwar (a) in Abhängigkeit vom Widerstand, der sich beim Einschrauben zwischen dem Verschlußteil 22 und dem Anschlußteil 12, 14 einstellt und (b) in Abhängigkeit von der auf die Backen 28 wirkenden Federkraft. Hierdurch wird auf neuartige Weise die übertragbare Drehkraft begrenzt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kopf 20 durch eine becherförmige Blechkappe gebildet. Die Kappe besteht aus einem Boden 30, einem sich daran anschließenden seitlichen Rand 32, dessen axiale Länge so bemessen ist, daß die einzelnen Elemente in ihrem zusammengebauten Zustand in der Kappe untergebracht werden können, und aus einer hohlen, nach oben vorstehenden Rippe 34, die in radialer Richtung verläuft und in der Mitte einen verbreiterten Bereich besitzt. Die Rippe 34 dient zum Anfassen, um den Kopf 20 zusammen mit den anderen Teilen der Kappe um die Längsachse drehen zu können. Die Rippe 34 besteht aus zwei Endabschnitten 34a, die in der Mitte in einen zylindrischen Ab-

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schnitt 34b übergehen, der eine mittlere Ausnehmung 34c umgibt. Diese Ausnehmung dient zur Aufnahme eines Schließzylinders, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Nachdem die Teile der Kappe 10 zusammengefügt worden sind, werden wenigstens drei Klemmnasen 36 im Rand 32 angebracht, die sich in einer zum Boden 30 parallelen Ebene radial nach innen erstrecken und die Elemente der Kappe sicher in ihrem zusammengebauten Zustand halten.

Die obere Einheit enthält ein aus Kunststoff geformtes Rahmenteil 38 mit einer kreisförmigen Anlageplatte 40, deren Durchmesser größer ist als die gesamte radiale Länge der Rippe 34. An die Platte 40 angeformt sind zwei Rippenteile 42 und eine Hülse 44, und diese Teile sind so bemessen, daß die Rippenteile 42 in die Rippenteile 34a einschiebbar sind und dabei die Hülse 44 in den zylindrischen Abschnitt 34b gelangt, so daß der Kopf 22 und der Rahmenteil 38 gemeinsam gedreht werden können. Die Hülse 44 dient zur Aufnahme eines Schließzylinders 46, dessen schlüssellochseitiges Ende in die Ausnehmung 34c des Kopfes 20 hineinragt. Der Schließzylinder 46 besitzt an seinem schlüsselloch-seitigen Ende einen Abschnitt mit größerem Durchmesser, der an der Schulter 44a der Hülse 44 anliegt. Durch einen C-Ring 48, der in einer Umfangsrille des Schließzylinders 46 angebracht ist und seitlich das Ende 44b der Hülse übergreift, wird der Schließzylinder in seiner Lage gehalten.

Die obere Seite der Anlageplatte 40 steht mit der Unterseite des Bodens 30 des Kopfes 20 in Berührung. Am äußeren ringförmigen Rand der Unterseite der Anlageplatte 40 liegt ein Federring 50 an, und die andere Seite des Federrings 50 liegt am Profilring an. Der Federring 50 ist normalerweise sinusförmig gewellt, so daß eine erste Gruppe von Anlagestellen an der Unterseite der Platte 40 anliegt und eine zweite Gruppe von Anlagestellen, die

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jeweils zwischen den Anlagestellen der ersten Gruppe liegen, an der Oberseite des Profilrings 26 anliegt. Wenn der Federring seine ausgedehnte Lage einnimmt/ wirkt seine Federspannung in axialer Richtung auf den Profilring 26, so daß dieser den in Fig. 5 maximalen Abstand zur Anlageplatte 40 einnimmt. Wenn der Federring 50 maximal zusammengedrückt ist, ergibt sich die in Fig. 3 sichtbare Lage des Profilringes und der Anlageplatte 40, jedoch ist normalerweise die Feder entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Abstand wirksam.

Die zylindrische Wand des Profilringes 26 ist innen mit mehreren in Achsrichtung verlaufenden Nuten 52 versehen, in denen Zähne 54 gleiten, die unten am Rahmenteil 38 angebracht sind, so daß eine Antriebsverbindung zwischen den Teilen 38 und 26 für den gesamten Ausdehnungsbereich des Federringes 50 sichergestellt wird. Der Außenrand des Profilringes 26 ist mit zwei in axialer Richtung einen Abstand aufweisenden Stufen versehen, und aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die Backen mit der unteren Stufe in Eingriff stehen, während in Fig. 5 ein Eingriff mit der oberen Stufe stattfindet. Die obere, dem Federring 50 nähere Stufe besitzt eine glatte ringförmige, nach unten weisende Oberfläche 56 und eine glatte, nach außen weisende zylindrische Fläche 58. Die untere Stufe hat einen geringeren Durchmesser als die Fläche 58, und in der unteren Stufe sind mehrere Rippen 60 vorgesehen, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind, die zwischen sich jeweils Ausnehmungen solcher Größe bilden, daß jeweils zwischen zwei Rippen eine der Backen 28 aufgenommen werden kann. In Fig. 6 ist zu sehen, daß jede Rippe 60 eine in Einschraubrichtung des Kopfes 20 weisende Anlauffläche 60a besitzt. Die ablaufende Kante 60b der Rippen ist jeweils etwa rechtwinklig ausgebildet, so daß dort eine zwischen zwei Rippen 60 befindliche Backe 28 nicht herausgleiten kann.

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Durch das Zusammenwirken der Backen 28 und der Rippen 60 des Profilringes 26 wird eine trennbare Verbindung gebildet, wobei die Backen 28 beim Einschrauben gegen die Vorspannung der Federmittel über die Rippen 60 gleiten können, sobald ein Widerstand vorgegebener Größe zwischen den Gewindegängen auf dem Verschlußteil 22 und in dem Anschlußteil 12, 14 erreicht wird. Die Verbindung zwischen den Backen 28 und dem Profilring 26 würde normalerweise ein Abschrauben der Kappe ohne Trennung der Verbindung erlauben.

Die axiale Länge des Rahmenteils 38 in Richtung nach unten von der Anlageplatte 40 fort ändert sich in Abhängigkeit von bestimmten, anschließend erläuterten Funktionen, jedoch wird im wesentlichen die axiale Länge von Teilen des Rahmenteils 38 so gewählt, daß eine Abstimmung auf die seitliche Bewegung der vom Schließzylinder 46 betätigten Bolzen, auf die seitliche Bewegung der Backen 28 und auf die axiale Bewegung des Profilrings 26 erfolgt.

Eine Untereinheit 62 enthält den Verschlußteil 22 und die bewegbaren Backen 28. Die Untereinheit 62 enthält ferner ein aus Kunststoff bestehendes Element 64 und ein becherförmiges Halteglied 66 aus Metall, dessen eingedrückter Bereich in einer Ausnehmung in der Oberseite des Kunststoffelementes 64 liegt. Das Element 64 besitzt einen oberen, quer verlaufenden Bereich 68, an den sich ein nach unten erstreckender, in der Mitte mit einem Loch versehener Körper 69 anschließt, der in Verbindung mit den auf seiner Außenfläche angebrachten Gewindegängen 24 den bereits erwähnten Verschlußteil bildet. Eine äußere Schulter 70 an der Verbindungsstelle zwischen dem Körper 69 und dem Bereich 68 ist so ausgebildet, daß ein ringförmiger rillenförmiger Sitz 72 zur

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Aufnahme der O-Ringdichtung 18 gebildet wird.

Beim Zusammenbau der Kappe 10 wird der äußere radiale Bereich des Elementes 64 mit einem Metallring 74 aus Messing oder dergleichen unterlegt, dessen Durchmesser etwas größer als der maximale Durchmesser des Kunststoffelementes 64 ist, so daß er an der Viand 32 des Kopfes 20 anliegt und das Kunststoffelement 64 am Schluß des Zusammenbaus vor einer Deformation schützt, wenn die Klemmnasen 36 einwärts gepreßt werden, wobei sie in Achsrichtung gegen den Ring 74 drücken und alle Teile der Verschlußkappe mit Ausnahme der absichtlich in der Kappe bewegbaren Teile unter Druck in axialer Richtung festklemmen. Der Ring 74 hat eine solche Größe, daß er zum O-Ring einen Abstand läßt, der als Belüftungsdurchlaß 76 dient. Der Ring 74, der in Reibverbindung mit den Klemmnasen 36 steht, dreht sich mit dem Koof 20, und eine geringe Reibung zwischen dem Ring 74 und dem Kunststoffelement 64 erlaubt eine Drehung und ein Gleiten des Ringes 74 relativ zum Kunststoffelement 64, wenn die Kupplungselemente der Verschlußkappe außer Eingriff sind und der obere Teil der Kappe in bezug auf den unteren Teil gedreht wird.

Innerhalb des Körpers 69 und unterhalb des plattenförmigen Bereiches 68 besitzt das Kunststoffelement 64 eine ständig offene Bohrung oder Belüftungsöffnung 75, in der wie bei dem später noch beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 Ventilmittel für die Belüftung angeordnet werden können.

Die Belüftung erfolgt aufgrund der in Fig. 1 bis 7 dargestellten Form der Kappe, denn es sind keine Dichtungsflächen vorhanden, die eine solche Belüftung verhindern.

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Der plattenförinige Bereich 68 des Kunststof felementes 64 ist an seinem äußeren Rand mit einem kreisförmigen, nach oben ragenden Flansch 86 versehen, der sehr dicht an den Rand 32 des Kopfes 20 heranreicht, jedoch einen Abstand zur Innenfläche des Randes 32 besitzt. In der Oberseite des Elementes 64 ist eine obere und eine untere Auflagefläche 89a bzw. 89b vorgesehen, und zwischen diesen Auflageflächen befindet sich ein Absatz 88, der konzentrisch zum Flansch 86 verläuft. Drei Paare von im wesentlichen radial verlaufenden Absätzen mit geringerer axialer Höhe als der Absatz 88 erstrecken sich zwischen dem Absatz 88 und dem Flansch 86. Die Absätze 92 eines Paares sind jeweils parallel zueinander und bilden dadurch eine radiale Führung zur radialen Bewegung einer Backe 28, die sich zwischen den Absätzen 92 befindet. Die . Oberfläche 93a der Führung 93 befindet sich in einer Ebene, die zwischen den Ebenen der Auflageflächen 89a und 89b liegt.

Das becherförmige Halteglied 66 ist aus Blech tiefgezogen und besitzt eine mittlere eingedrückte Fläche 94, die von der aufrechten Seitenwand 96 umgeben ist, an der sich ein nach außen weisender, ringförmiger Flansch 98 befindet. Der Außendurchmesser der Seitenwand 96 ist etwas größer als der Innendurchmesser des Absatzes 88, so daß das Halteglied 66 im Preßsitz der von dem Absatz 88 gebildeten Ausnehmung sicher gehalten wird, wobei der Flansch 98 auf der Oberfläche 89a aufliegt. Der Flansch 98 bildet mit dem plattenförmigen Bereich 68 und mit den Absätzen 92 in radialer Richtung verlaufende Taschen 99, die bei der Hin- und Herbewegung der Backen 28 einen Teil derselben aufnehmen .

Jede der Backen 28 enthält ein unteres Bein 100 und ein aufragendes Teil 102, dessen Außenseite eine Ausnehmung 104 zur

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Aufnahme einer Feder aufweist. Der in Richtung einer Drehung der Kappe 10 im Uhrzeigersinn weisende Rand des aufragenden Teils weist eine Schräge 106 auf, während der ablaufende Rand als etwa rechteckige Stufe 108 ausgebildet ist. Zwischen dem Flansch 86 und der Ausnehmung 104 in der Außenseite des aufragenden Teils 102 ist eine Feder 110 angeordnet. Die Dicke oder die Hohe des Beins 100 ist kleiner als der Abstand zwischen dem Flansch 98 und der Oberfläche 93a, um eine freie Bewegung des Beins 100 in der hierfür vorgesehenen Tasche 99 zu ermöglichen.

Die Breite des aufragenden Teils 102 ist in Umfangsrichtung kleiner als der Abstand wzischen zwei Rippen 60 auf dem Profilring 26. Durch die Federn 110 werden alle drei Backen 28 radial nach innen vorgespannt und bei dem normalen Eingriff des Profilrings 26 mit den aufragenden Teilen 102 werden die Teile antriebsmäßig miteinander gekuppelt, so daß das auf den Kopf 20 ausgeübte Drehmoment über den Profilring 26 zu den Backen 28 und über diese zu dem unteren Element 64 übertragen wird und sich damit die gesamte Verschlußkappe 10 als Einheit dreht. Wenn der zwischen dem Verschlußteil 22 und dem Anschlußteil 12 entstehende Widerstand einen vorgegebenen Wert erreicht, der die Federkonstanten der Federn 110 und die Neigungswinkel der Backenflächen 106 und der Rippenflächen 60a berücksichtigt, dann laufen oder ratschen die Rippen 60 über die Backen, und es kann keine weitere Drehkraft vom Kopf 20 zum unteren Teil der Kappe 10 übertragen werden, weil die Backen 28 sich aus der mit den Rippen 60 des Profilringes 26 zusammenwirkenden Lage nach außen bewegen.

Bei dieser Auswärtsbewegung erreichen die Backen 28 eine Umfangslage, in der die Vorspannung des Federringes 50 in der Lage ist, den Profilring 26 aus der in Fig. 4 dargestellten Lage in die in Fig. 5 gezeigte Lage zu bewegen. In dieser Lage kann der Kopf 20 in beiden Richtungen frei vom unteren Teil der Verschluß-

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kappe 10 bewegt werden, weil die Antriebsverbindung zwischen dem Profilring und den Backen 28 unterbrochen ist, und damit ist die Verschlußkappe 10 in ihrer Lage durch Reibeingriff zwischen dem Verschlußteil 22 und dem Anschlußteil 12 "verriegelt" und die Kappe 10 kann nicht mehr abgeschraubt werden.

Nachfolgend werden anhand der Fig. 2 bis 6 die Mittel beschrieben, die eine Entfernung der Verschlußkappe erlauben. Das untere Ende des Rahmenteils 38 ist mit einem nach unten weisenden, zylindrischen Auflageteil 120 und mit einem daran anschließenden konzentrischen Teil 121 versehen. Beim Zusammenbau der Verschlußkappe kommt das Auflageteil 120 mit dem Flansch 98 des Haltegliedes 66 in Eingriff. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß in dem Auflageteil 120 und in dem Teil 121 Kanäle vorgesehen sind, in denen Verriegelungsbolzen 126 hin- und herbewegbar sind.

Die Verriegelungsbolzen 126 werden durch den Schließzylinder 46 betätigt. Entsprechend dem üblichen Aufbau für Schließzylinder ist der Zylinder 46 mit zwei nach unten verlaufenden Ansätzen 47 versehen, die mit gegensinnig hin- und herbewegbaren Verriegelungsbolzen zusammenwirken. Die Verriegelungsbolzen 126 besitzen ein Basisteil 126a mit einem ersten aufragenden Teil, der eine Schulter bildet, gegen die der Ansatz 47 stößt, wenn der Schließzylinder 46 gedreht wird. Wenn der Schließzylinder nach Entriegelung durch Einführen eines Schlüssels gedreht wird, so wird die Drehbewegung des Ansatzes 47 in eine Bewegung des Verriegelungsbolzens 126 gegen die Vorspannung einer Rückholfeder umgesetzt. Der Basisteil 126a ist so bemessen, daß er in den eingedrückten Teil des Haltegliedes 66 paßt, und die gesamte Bewegung des Teils 126a ist auf diesen Raum beschränkt. Die Verriegelungsbolzen 126 besitzen einen zweiten

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aufragenden Teil, nämlich den Flansch 128, sowie eine sich nach außen erstreckende Zunge 130 unterhalb des Flansches 128.

Im Rahmenteil 38 befindet sich eine Ausnehmung 132 zur Aufnahme einer wendeiförmigen Druckfeder 134, die axial zwischen dem Flansch 128 und einem radial nach außen weisenden Vorsprung 136 am Rahmenteil 38 angeordnet ist. Die nach außen ragende Zunge 130 des Verriegelungsbolzens 126 liegt unter der Ausnehmung 132 und ist bestrebt, die Druckfeder 134 in der Ausnehmung 132 zu halten. Die Zunge 130 gleitet auf dem Flansch 98 und ist durch den in der Unterseite des Rahmenteils 38 vorgesehenen Kanal auf eine hin- und hergehende Bewegung beschränkt. Die Oberseite des vorderen Endes der Zunge 130 ist mit einer Schräge 131 versehen und weist dadurch eine Keilform auf.

Die Rückkehr des Verriegelungsbolzens 126 in seine zurückgezogene Lage wird durch die Feder 134 bewirkt, und die Rückbewegung wird durch Anlage des Flansches 128 am Rahmenteil 38 begrenzt, was in Fig. 4 und 5 sichtbar ist.

Der Profilring 26 ist an seinem inneren Umfang mit zwei Schrägflächen 138 versehen, die mit den keilförmigen vorderen Enden 131 der Zungen 130 der beiden Verriegelungsbolzen 126 in Eingriff gebracht werden können. Bei Betätigung des Verriegelungszylinders 46 aus der in Fig. 5 dargestellten Lage in die Position gemäß Fig. 3 kommen die keilförmigen Enden der Verriegelungsbolzen 126 mit den Schrägflächen 138 in Eingriff und zwingen den Profilring 26 unter Zusammendrücken des Federringes 50 nach oben, und der Profilring 26 kann dann gedreht werden, bis die Backen 28 wieder eine Lage einnehmen, in der eine Kupplung bewirkt werden kann, und an diesem Punkt werden die Backen 28 durch die Federn 110 radial einwärts in ihre Kupplungslage zwischen Rippenpaaren 60 an dem Profilring 26 bewegt. Wenn dann

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der Kopf 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, kann die Verschlußkappe 10 abgeschraubt werden, da sie jetzt "entriegelt" ist.

In Fig. 8 bis 20 ist eine zweite verfeinerte Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verschlußkappe mit z.T. weiter in Einzelheiten gehenden konstruktiven Merkmalen dargestellt. Im wesentlichen sind hierbei gleiche Teile wie bei dem an Hand von Fig. 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel vorhanden, die demzufolge auch wieder mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. Bei Abweichungen an den Teilen sind die Bezugsziffern mit einem hochgestellten Strich versehen.

Wie Fig. 8 und 15 zeigen, sind die Rippenteile 42' des Rahmenteils 38' zur Materialeinsparung hohl, und die Hülse 44' ist innen mit zwei in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden, gekrümmten Nabenteilen 44c versehen, deren axiale Enden einen Absatz 44a' zur Aufnahme des im Durchmesser vergrößerten Kopfes des Schließzylinders 46' bilden. Zwischen den Nabenteilen 44c befinden sich Abschnitte 44d zur Aufnahme der Elemente von Verriegelungsplatten 46b, die aus dem Zylinder 46' im "Verriegelungszustand" nach außen vorstehen. Durch Einsetzen des Schlüssels K werden die Platten 46b in den Zylinder 46' hineinbewegt, so daß der Zylinder 46' gedreht werden kann, um die Verriegelungsbolzen 126 zu betätigen. Am Zylinder 46' ist ein Verriegelungsring 48' angebracht, der durch Federkraft nach außen strebt, um eine unbeabsichtigte Verlagerung des Zylinders 46' zu verhindern, nachdem der Verriegelungsring 48' die Fläche 44b¹ passiert hat.

Als weitere Modifikation wird die axiale Bewegung des Profilrings 26' in bezug auf den Rahmenteil 38' durch zwei große, in Achsrichtung verlaufende Nuten 52⁸ ermöglicht^ die in Teilen 26a¹

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des Profilrings 26' angebracht sind.* und in die Teile des Rahmenteils 38' eingreifen. Der Rahmenteil 38' weist zwei nach außen ragende Rippen 123 und 124 auf, die einem doppelten Zweck dienen, nämlich einerseits zur Führung der Verriegelungsbolzen 126 für deren radiale Hin- und Herbewegung und andererseits zur Verkeilung des Rahmenteils 38' mit dem Profilring 26', damit diese sich gemeinsam drehen, wobei zugelassen wird, daß der Ring 26' sich axial in bezug auf den Rahmenteil 38' bewegen kann.

Gemäß einer weiteren Modifikation enthält das untere Ende des Rahmenteils 38' Elemente, durch die die verwendete Materialmenge verringert werden kann. Aus den Fig. 16, 17 und 8 ist ersichtlich, daß das untere Ende des Rahmenteils 38' zwei sich nach unten erstreckende Vorsprünge 12O¹, radial verlaufende Verstärkungsrippen 122 und Führungsrippen 123, 124 für die Verriegelungsbolzen enthält. Die beiden Vorsprünge 120¹ besitzen jeweils eine gekrümmte Außenfläche 121, deren Durchmesser dem Durchmesser der Seitenwand 96' entspricht. Die Vorsprünge 120'erstrecken sich nach unten in den eingedrückten Mittelteil des Haltegliedes 66' und sind mit dessen Bodenfläche 94' in Eingriff. Die Rippen 122 und die Rippen 123, 124 erstrecken sich von den kreisförmigen Flächen 121 nach außen und soweit nach unten, daß sie gerade in Eingriff mit der Oberfläche des Flansches 98' kommen können. Diese Kombination von Elementen auf dem Rahmenteil 38' für den Eingriff mit dem becherförmigen Halteglied 66 ist so, daß eine sichere und stabile Anlage zwischen den oberen und unteren Teilen in Form einer Flächenanlage zustandekommt.

■ Die Verriegelungsbolzen 126' weisen ebenfalls Abweichungen gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel auf. "Bei den Verriegelungsbolzen 126¹ ist der Basisteil 126a an gegenüberliegenden Enden einer Ausnehmung 12 6b mit einen Abstand voneinander aufwei-

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senden aufragenden Teilen versehen, wobei sich in die Ausnehmung 126b der Ansatz 47 des Schließzylinders erstreckt. Die einen Abstand voneinander aufweisenden aufragenden Teile sind so angeordnet, daß sie abwechselnd vom Ansatz 47 des Schließzylinders erfaßt werden, wenn dieser in entgegengesetzten Richtungen gedreht wird. Diese Anordnung sorgt für eine zwangsläufige Rückkehr der Verriegelungsbolzen 126" in die zurückgezogene Position. Zur Verminderung von Reibung sind die Unterseiten des Teils 126a der Verriegelungsbolzen 126' so ausgebildet, daß durch Ausnehmungen einen Abstand voneinander aufweisende Gleiter 126a¹ gebildet werden.

Gemäß einer weiteren Modifikation besteht ein Federring 50' aus zwei konzentrischen Teilen, und zwar aus einem inneren, ebenen, ringförmigen Teil 50a' und einem äußeren, aus Segmenten bestehenden Teil 50b', wobei die freien Enden der Segmente eine Bewegung in Umfangsrichtung aufeinander zu und voneinander fort ausführen können, wenn der Federring in axialer Richtung zusammengedrückt oder expandiert wird. Zwischen den Segmenten des äußeren Ringteils 50b werden drei in Fig. 19 sichtbare Zwischenräume gebildet.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiei der Erfindung hat das Element 64' eine Reihe von Änderungen erfahren, um die Menge des verwendeten Kunststoffes zu verringern und um verbesserte Belüftungsmittel für die Verschlußkappe vorzusehen. Das Element 64' enthält ein Befestigungselement 69", in das eine Kammer 77' hineinragt, in deren Innenraum 78' ein Belüftungsventil angeordnet ist. Die Kammer 77' enthält an ihrer Unterseite eine Belüftungsöffnung 80' die mit dem Inneren des Körpers 69' und über den Innenraum 78' mit sich nach oben erstreckenden inneren Belüftungswegen 82' in Verbindung steht, die eine Belüftung seitlich nach außen über die Oberfläche des plattenförmigen Bereichs 68'

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über sich nach unten erstreckende, über den Umfang verteilte Ausnehmungen 84' in den plattenförmigen Bereich 68' erlaubt.

Der plattenförmige Bereich 68' ist mit einem durch eine aufragende Rippe 88' gebildeten inneren zylindrischen Wand versehen, und anstelle von Absätzen wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind Rippen 90' und 92" vorgesehen, die sich zwischen der Rippe 88' und dem Flansch 86' erstrecken, wobei die Rippen,92' als Führungen für die Bewegung der zwischen ihnen angeordneten Backen 28 dienen. Die oberen Ränder der Rippen 88', 90' und 92" liegen in einer Ebene und bilden ein Äquivalent zur Fläche 89a bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Bei der Untereinheit 62' sind drei Belüftungslöcher 84' in der Platte 68' vorgesehen, und jedes der Löcher fluchtet radial mit einem der Belüftungswege 82', die durch die innere kreisförmige Rippe 88" hindurchverlaufen, was aus Fig. 13 ersichtlich ist. In Fig. 8 ist zu erkennen, daß die Belüftungslöcher 84* mit der Außenatmosphäre zwischen dem Ring 74 und dem O-Ring 18 in Verbindung stehen. Die Anzahl der Klemmnasen 36 kann erhöht werden, um die Größe der radialen Einwärtsverlagerung dieser Klemmnasen zu verringern. Bei dem Ausführungsbeispiel sind drei solcher Klemmnasen 36 dargestellt, jedoch können auch sechs Klemmnasen mit geringerer radial nach innen weisender Verlagerung vorgesehen werden, so daß bei dieser Ausbildung keine Gefahr besteht, daß die Chromplatte des Kopfes 20" bei der Herstellung der Klemmnasen beschädigt wird.

In der Untereinheit 62' enthält die Kammer 77 in ihrem Innenraum 78" ein Belüftungs- und Sicherheitsventil, das nachfolgend näher erläutert wird. Die Belüftungsöffnung 80" umgebendrei in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende, nach oben ragende Vorsprünge 200, die als Sitz für einen Ventilkörper die-

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nen, so daß die öffnung 80 niemals voll geschlossen ist. Die Kammer 77 bildet einen oberen ringförmigen Sitz 202, unter dem sich eine Ausnehmung 78a befindet. Eine Ventilscheibe 204 aus nachgiebigem Material mit zwei konzentrischen, einen Abstand voneinander aufweisenden ,sich nach untenerstreckenden Dichtungsrippen 206 und 208 an der Unterseite der Scheibe wird durch eine äußere, stärkere Feder 210 an den Sitz 2O2 angedrückt, wobei die äußere Rippe 208 die Dichtung am Sitz 202 bewirkt. Die innere Rippe 206 ist mit dem Kopf 212 eines bewegbaren Ventilkörpers in Eingriff. Eine innere Schraubenfeder 214, die eine geringere Federkonstante als die Feder 210 aufweist, ist normalerweise in Eingriff mit einem Teil des Schaftes 216 des Ventilkörpers, so daß der Kopf 212 des Ventils eine Vorspannung erhält, durch die eine Abdichtung in bezug auf die Rippe 206 bewirkt wird. Die Ventilscheibe 204 ist an der ringförmigen Basis eines metallischen, becherförmigen Elementes 218 befestigt, dessen innerer Rand durch eine Rippe 220 an der Scheibe 204 gehalten ist. Eine nach oben ragende Rippe 222 an der Bodenwand des Elementes 218, die einen Abstand zur Seitenwand und zur Rippe 220 besitzt, bildet ein Lager für das untere Ende der inneren Feder 214 und ein weiteres Lager für das untere Ende der äußeren Feder 210. Ein nach unten weisender Flansch 94' an dem becherförmigen Halteglied 66 dient zur Lokalisierung und zur Zentrierung des oberen Endes der äußeren Feder 210.

Unter Vakuumbedingungen bewegt sich der Ventilkopf 212 nach unten gegen die Vorspannung der Feder 214 von der inneren Dichtungsrippe 206 fort, jedoch halten die VorSprünge 200 einen Belüftungsweg offen, der aus den Löchern 84', den Durchlässen 82', den Durchlässen am oberen Ende des becherförmigen Elementes 218, vorbei am Schaft des Ventilkopfes 212, vorbei am Ventilkopf 212 und den Vorsprüngen 200 durch die Öffnung 80 besteht. Wenn unter der öffnung 80 ein unzulässig großer Druck herrscht, bewegt sich die Ventilscheibe 204 zusammen mit dem Ventilkopf 212 als eine Einheit gegen die Vorspannung der Feder 210 aufwärts und setzt sich damit 09885/0303

vom Sitz 202 ab, um eine Belüftung zu ermöglichen,

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche :

1. Verschlußkappe mit Drehkraftbegrenzung für einen Behälter, insbesondere den Kraftstofftank eines Kraftwagens, bei der zwei Einheiten durch Kupplungsmittel normalerweise miteinander verbunden sind, so daß ein um die Längsachse der Kappe auf die eine Einheit ausgeübtes Drehmoment über die Kupplungsmittel auf die andere Einheit übertragbar ist, bis bei Überschreiten einer vorgegebenen Drehkraft zum überwinden des bei der Befestigung auftretenden Widerstandes die Kupplung die beiden Einheiten voneinander entkuppelt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einheiten (2O, 62) und die Kupplungsmittel (26, 28) so ausgebildet sind, daß sich die beiden Einheiten nach der Entkupplung frei relativ zueinander in beiden Richtungen drehen können und nur durch eine wahlweise Betätigung von Entriegelungsmitteln (126) die Einkupplung für die Lösung der Kappe wieder herstellbar ist.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit (20) einen Profilring (26) enthält, der zugleich den einen Teil der Kupplungsmittel bildet, daß der zweite Teil-der Kupplungsmittel aus mehreren außerhalb des Profilringes angeordneten, radial in der zweiten Einheit (62) bewegbare Backen (28) besteht, die durch Federmittel (110) in Richtung auf den Profilring (26) vorgespannt sind und in diesen rastend eingreifen, und daß die Entriegelungsmittel aus manuell betätigbaren Verriegelungsbolzen (126) bestehen, die mit dem Profilring (26) zusammenwirken .

3. Verriegelungskappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Profilring (26) radiale Ausnehmungen zur Aufnahme der Bak-

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ken (28) vorgesehen sind, die Anlaufschrägen (60a) für das Zusammenwirken mit den Backen aufweisen, und daß der Profilring axial verschieblich in der ersten Einheit (20) gelagert ist.

4. Verschlußkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit einen mit der Hand faßbaren Kopf (20) enthält, der mit dem Profilring (26) formschlüssig verbunden ist, daß die den Backen (28) zugeordneten Federmittel (110) so bemessen sind, daß bei Drehung der ersten Einheit (20) die zweite Einheit (62) bis zur Überschreitung der vorgegebenen Drehkraft mitgenommen wird und dann eine radiale Verschiebung der Backen nach außen aus der Rastung heraus erfolgt, daß zweite Federmittel (50) vorgesehen sind, die den Profilring (26) axial in Richtung auf die Backen (28) drücken, und daß an einem der beiden Kupplungsteile (26, 28) Mittel (56, 58) vorgesehen sind, durch die bei Überschreiten der vorgegebenen Drehkraft die beiden Kupplungsteile in der entkuppelten Lage gehalten werden.

5. Verschlußkappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus am Profilring (26) angebrachten Stufen (56, 58) bestehen, und daß der Profilring (26) axial zwischen einer ersten Position, in der ein die Kupplung herstellender Eingriff der Backen (28) mit einer der Stufen erfolgt und einer zweiten axialen Position, in der ein die Entkupplung aufrechterhaltender Eingriff der Backen (28) nach der radialen Verschiebung nach außen mit einer zweiten Stufe erfolgt, bewegbar ist, und daß die zweiten Federmittel (50) so wirken, daß die Backen (28) bestrebt sind, mit der zweiten Stufe in Eingriff zu gelangen.

6. Verschlußkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsmittel (126) an einer der beiden Einheiten (20, 62) so angeordnet sind, daß der Profilring (26) aus seiner zweiten axialen Position in seine erste

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axiale Position zurückstellbar ist.

7. Verschlußkappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsmittel (126) hin- und herbewegbare Schrägen

(131) aufweisen, durch die über die Betätigung eines Schließzylinders (46) der Profilring (26) gegen die Kraft des Federringes

(50) axial aus der zweiten Position in seine erste Position bewegbar ist, in der die Backen (28) wieder in Kupplungseingriff mit der ersten Stufe gelangen.

8. Verschlußkappe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese Belüftungsventilmittel (204, 212, 216) enthält.

9. Verschlußkappe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Einheit (62) ein plattenförmiges Element (64) mit Führungen (93) für die Backen (28) sowie Belüftungskanäle (80, 82', 84') enthält, die mit den Belüftungsventilmitteln (204, 212, 216) in Verbindung stehen.

10. Verschlußkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einheiten (20, 62) mittels eines becherförmigen Bleches (30, 32) durch Klemmnasen (36) drehbar miteinander verklemmt sind.

11. Verschlußkappe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallring (74) zwischen den Klemmnasen (36) und der anderen Einheit (62) zur Erleichterung der Drehung der Einheiten gegeneinander im Falle der Entkupplung vorgesehen sind.

Bs / dm

809 8-8 5/0303

Leerse ite