DE29610724U1

DE29610724U1 - Auf einem Behälterstutzen befestigbarer Verschlußdeckel

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Publication number: DE29610724U1
Application number: DE29610724U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2006-06-20

Description

Anmelder:

Heinrich Reutter
Theodor-Heuss-Str. 12

D-71336 Waiblingen

3531 013 0/SCh 18.06.1996

WP95/12

Titel: Auf einem Behälterstutzen befestigbarer Verschlußdeckel

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen auf einem ortsfesten Stutzen bspw. eines Kraftfahrzeugkühlers, eines Ausgleichsbehälters von Kühl- oder Heizsystemen oder dgl. zu befestigenden, vorzugsweise aufschraubbaren oder aufsteck- und -drehbaren Verschlußdeckel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Verschlußdeckel werden bspw. bei Kraftfahrzeugkühlsystemen verwendet, entweder unmittelbar als Kühlerverschluß oder als Verschluß des Ausgleichsbehälters. Der Verschlußdeckel ist dabei entweder mittels eines Gewindes aufschraubbar oder mittels eines Bajonettelementes aufsteck- und -drehbar. Bei Kraftfahrzeugkühlsystemen besteht im Hinblick auf die

Verschlußdeckel ein Problem dahingehend, daß in der Regel aufgrund der hohen Temperatur im Kühlsystem auch der Druck hoch ist. Selbst wenn zum Zeitpunkt des Absteilens des Motors die Temperatur im Kühlsystem nicht allzu hoch ist, kann nach dem Abstellen des Motors durch eine gewisse Nachheizwirkung eine Temperatur und damit eine Druckerhöhung im Kühlsystem erfolgen. Wird dann sofort der Verschlußdeckel am Kühlsystem abgenommen, besteht akute Verbrühungsgefahr für den betreffenden Benutzer. Diese Gefahr besteht insbesondere auch bei schraubbaren Verschlußdeckeln, da der Benutzer beim Abschrauben des Verschlußdeckels nicht dazu angehalten wird, das Abschrauben in der letzten Phase zu verlangsamen oder am besten zu unterbrechen, um den Druckausgleich mit der Außenluft herzustellen, und vor allem abzuwarten. Beim Aufschrauben eines Verschlußdeckels am Kühlsystem wird zwar eine Entlüftungsverbindung nach außen geöffnet, jedoch kann dies nicht so schnell erfolgen, wie der Benutzer den Verschlußdeckel möglicherweise vollständig abschrauben kann. Entsprechendes gilt bei der Benutzung eines mit einem Bajonettverschluß versehenen Deckels.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Verschlußdeckel der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich bei noch unter Übertemperatur stehenden Kühlsystemen nicht abnehmen läßt, sondern erst dann, wenn die Übertemperatur vollständig abgebaut ist und der dennoch raumsparend aufgebaut ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verschlußdeckel der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein Verschlußdeckel geschaffen, der dann, wenn im Kühlsystem (oder im Heizsystem) noch eine kritische hohe Temperatur herrscht, nicht abgenommen werden kann. Damit ist in jedem Fall verhindert, daß Verletzungen aufgrund hoher Temperatur und sich dadurch ergebendem Überdruck im ortsfesten Stutzen beim Öffnen des Verschlußdeckels auftreten können. Das temperaturabhängige Steuerelement ist dabei in platzsparender Weise mit dem Kopplungselement untergebracht.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, das temperaturabhängige Element zwischen Kappe und Ventil oder Kappe und Stutzen vorzusehen, so daß dann eine drehfeste Verriegelung der Kappe gegenüber dem ortsfesten Stutzen erfolgt.

Eine bevorzugte Ausführungsform vorliegender Erfindung ist gemäß den Merkmalen nach Anspruch 3 verwirklicht. Dabei ist erreicht, daß bei Übertemperatur die Kappe gegenüber dem Eingriffsteil leer dreht, so daß auch mit Gewalt kein Lösen des Verschlußdeckels vom ortsfesten Stutzen möglich ist.

Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der weiteren Ansprüche.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigt:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen auf einen ortsfesten Stutzen eines Behälters aufgeschraubten Verschlußdeckel mit einer erfindungsgemäßen temperaturabhängigen Abschraubsicherung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Figur 2 eine der Figur l entsprechende Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlußdeckels.

Der in der Figur dargestellte Verschlußdeckel 10 ist auf einen ortsfesten Stutzen 11 eines nur ausschnittsweise dargestellten Ausgleichsbehälters 12 eines Kraftfahrzeug-Kühlersystems aufgeschraubt. Der Verschlußdeckel 10 umfaßt eine schraubbare Kappe 14, ein Eingriffsteil 16, welches ein Außengewinde 18 trägt, mit dem der Verschlußdeckel 10 in ein Innengewinde 20 des Stutzens 11 einschraubbar ist, sowie ein Ventil 22. In dem dargestellten Fall weist der Stutzen 11

des Ausgleichsbehälters 12 zwei konzentrische Teile auf, nämlich außenliegend einen das Innengewinde 20 tragenden Innengewindeteil 23 und einen innenliegenden Halsbereich 24, in den das Ventil 22 des Verschlußdeckels 10 eingreift. Es versteht sich, daß es auch möglich ist, den Verschlußdeckel 10 mit einem Innengewinde zu versehen und/oder derart auszubilden, daß er unmittelbar auf den ortsfesten Stutzen eines Kraftfahrzeugkühlers aufschraubbar ist.

Der erfindungsgemäße Verschlußdeckel 10 weist eine temperaturabhängige Abschraubsicherung 26 auf, die gewährleistet, daß der Verschlußdeckel 10 vom ortsfesten Stutzen 11 erst dann lösbar bzw. abschraubbar ist, wenn der Ausgleichsbehälter 12, der Kraftfahrzeugkühler o.dgl. auf Normal- bzw. Umgebungstemperatur abgesunken ist.

Die Kappe 14 des Verschlußdeckels 10 bildet einen topfförmigen Hohlraum 28, welcher sich hutförmig nach unten öffnet, wenn der Verschlußdeckel 10 an einer horizontalen öffnung angeordnet ist. Der Hohlraum 28 wird von dem Eingriffsteil 16 verschlossen, welches an der Kappe 14 in Umfangsrichtung bzgl. der Kappe 14 drehbar jedoch in axialer Richtung unbewegbar gehalten ist. Das als Eingriffsteil bezeichnete Bauteil kann bei einer anderen Ausführungsform einen vorspringenden Gehäusestutzen übergreifend ausgebildet sein und demgemäß ein Innengewinde aufweisen, weshalb der Begriff Eingriffsteil nicht beschränkend aufzufassen ist.

Innerhalb des Eingriffsteils 16 ist ein Ventilgehäuse 30 des Ventils 22 relativ zu der Kappe 14 verdrehbar und in axialer Richtung im wesentlichen unbewegbar gehalten. Das Ventil 22 ist in an sich bekannter Weise als kombiniertes Überdruck/Unterdruckventil ausgebildet, das bei auf dem ortsfesten Stutzen 11 aufgeschraubtem Verschlußdeckel 10 bei Auftreten eines zu hohen Überdrucks bzw. Unterdrucks öffnet und damit das Kühlsystem schützt. Das Ventilgehäuse 30 ist an einem vorderen Teil 32 mit einer Ringnut 34 versehen, in die ein O-Ring 36 eingelegt ist, der bei aufgeschraubtem Verschlußdeckel 10 an der glatten Innenfläche 38 des Halses 24 des Äusgleichsbehälters 12 dichtend anliegt.

Die Absehraubsieherung 26 umfaßt ein temperaturabhängiges Steuerelement 40, das im wesentlichen in axialer Richtung erstreckt und an seinem unteren Ende 42 an dem Eingriffsteil 16 gehalten ist. Das Steuerelement 40 ist in im wesentlichen radialer Richtung auslenkbar. Es wirkt im Bereich seines oberen Endes 44 mit einem in den Hohlraum 28 von der Kappeninnenwand von oben vorstehenden konzentrischen Wandbereich 46 der Kappe 14 zusammen. Das Steuerelement 40 ist in einer Kopplungsstellung drehfest mit dem konzentrischen Wandbereich 46 und somit mit der Schraubkappe 14 verbunden. Durch Auslenkung des Steuerelements 40 in im wesentlichen radialer Richtung ist dieses in eine Freigabestellung bzgl. der Kappe 14 bringbar, so daß die Kappe 14 gegenüber dem Einsat2teil 16 verdrehbar ist, was

zur Folge hat, daß sich der Verschlußdeckel 10 nicht von dem Stutzen 11 losschrauben läßt; er dreht bei Übertemperatur "hohl".

Bei dem Steuerelement 40 kann es sich bevorzugtermaßen um einen Bimetallstreifen 48 handeln. Das Steuerelement 40 oder der Bimetallstreifen könnten auch mit einem in der Figur nicht gezeigten Kopplungsteil, wie einem Stift o.dgl., verbunden sein, der dann mit der Kappe 14 (oder bei anderen Ausführungsformen mit dem Stutzen, dem Ventil oder dem Eingriffsteil) koppelnd bzw. nicht koppelnd zusammenwirkt. Das Steuerelement 40 kann im Bereich seines oberen Endes mittels einer Zahnrätschenverbindung 50 mit dem konzentrischen Wandbereich 46 zusammenwirken, so daß das Steuerelement 40 in seiner Freigabestellung über die gezahnte Außenfläche des konzentrischen Wandbereichs 46 hinweggleiten kann, was bedeutet, daß eine Drehbewegung der Schraubkappe 14 nicht auf das Eingriffsteil 16 übertragen werden kann und daher der Verschlußdeckel 10 nicht von dem Stutzen 11 abgeschraubt werden kann.

Das Steuerelement 40 ist in der Figur 1 als Bimetallstreifen 48 in seinen zwei Stellungen dargestellt. In der unterbrochen angedeuteten Kopplungsstellung wird bei Normaltemperatur des Steuerelements 40 eine drehfeste Verbindung zwischen der Kappe 14 und dem Eingriffsteil 16 hergestellt, weshalb der Schraubdeckel 10 von dem

Behälterstutzen 11 abgeschraubt werden kann. Wenn im inneren des Äusgleichsbehalters 12 eine Übertemperatur herrscht, wird der Bimetallstreifen 48 radial nach außen ausgelenkt und in seine in der Figur links dargestellte Freigabestellung gebracht, in der eine Drehung der Kappe 14 nicht auf das Einsatzteil 16 übertragen wird, die Kappe 14 also "hohl" dreht, und der Verschlußdeckel 10 demzufolge nicht abgeschraubt werden kann.

Anstelle der Verwendung des Bimetallstreifens 48 könnte auch eine Memoryfeder verwendet werden, die mit einem radial bewegbaren, insbesondere stiftförmigen Kopplungsteil derart zusammenwirkt, daß dieses bei entsprechender Veränderung der Memoryfeder in radialer Richtung in eine Kopplungsstellung oder in eine Freigabestellung verlagerbar ist.

Figur 2 zeigt eine solche Ausführungsform eines mit einem nicht dargestellten Stutzen verschraubbarem Verschlußdeckels 60. Der Verschlußdeckel 60 umfaßt eine Schraubkappe 62, ein mit der Schraubkappe 62 drehfestes oder gegenüber dieser verdrehbares Eingriffsteil 64, welches einen flanschartigen Gewindeabschnitt 66 aufweist, mit dem der Verschlußdeckel 60 mit einem gewindetragenden Stutzen verschraubbar ist. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist innerhalb des Eingriffsteils 64 eine mittig angeordnete Ventileinheit 68 angeordnet, welche weitestgehend der im Zusammenhang mit der

Figur 1 beschriebenen Ventileinheit 2 2 entspricht und daher keiner näheren Erläuterung bedarf.

Das Eingriffsteil 64 umfaßt ein temperaturabhängiges Steuerelement 70 in Form einer Memoryfeder 72. Die Memoryfeder 72 ist auf einem radial verschieblichen stiftförmigen Kopplungsteil 74 angeordnet und mit diesem in einer radialen abgesetzen Bohrung 76 in dem Eingriffsteil 64 aufgenommen. Sie stützt sich einenends an einem Ringbund 78 des stiftförmigen Kopplungsteils 74 und anderenends gegen ein radiales Verschlußteil 80 ab, welches die abgesetzte Bohrung 76 nach außen hin verschließt und eine radiale Öffnung 82 aufweist, welche von dem stiftförmigen Kopplungsteil 74 durchdrungen wird. Auf der anderen Seite des Ringbunds 78 ist eine weitere Feder 84 auf dem stiftförmigen Kopplungselement 74 vorgesehen. Sie stützt sich einenends gegen den Ringbund 78 und anderenends gegen den radial inneren Bund der abgesetzten Bohrung 76 ab. Die Feder 84 übt somit eine Vorspannung auf das stiftförmige Kopplungsteil 74 aus und versucht dieses entgegen der Federkraft der Memoryfeder 72 radial nach außen zu drücken. Das radial äußere Ende 86 des stiftförmigen Kopplungsteils 74 wird bei Normaltemperatur von der Memoryfeder 72 und der Feder 84 in die in der Figur 2 dargestellte Kopplungsstellung bewegt. In dieser Stellung greift das Ende 86 in eine Rastbohrung 88 in der Schraubkappe 62 ein und gewährleistet so eine drehfeste Kopplung zwischen

Schraubkappe 62 und Eingriffsteil 64, so daß ein Aufschrauben und Abschrauben des Verschlußdeckels 60 möglich ist. Bei Übertemperatur dehnt sich die Memoryfeder 72 aus und das stiftförmige Kopplungsteil 74 wird radial nach innen gedrückt, wodurch das Ende 86 aus der Rastbohrung 88 freikommt, so daß die Schraubkappe 62 gegenüber dem Eingriffsteil hohl dreht. Ein Abschrauben des Verschlußdeckels 60 ist dann nicht möglich.

Es wird an dieser Stelle auch darauf hingewiesen, daß Ausfuhrungsformen denkbar sind, bei denen das als Einsatzteil bezeichnete Bauteil gegenüber der Kappe 14, 62 drehfest angeordnet ist; in diesem Fall wird die temperaturabhängige Abschraubsicherung so ausgebildet, daß bei Erreichen einer bestimmten Übertemperatur die Kappe 14, 62 gegenüber dem Behälter bzw. Behälterstutzen verdrehfest verriegelt wird.

Claims

SCHÜTZÄNSPRÜCHE

1. Auf einem ortsfesten Stutzen (11) bspw. eines Kraftfahrzeugkühlers, eines Ausgleichsbehälters von Kühl- oder Heizsystemen o.dgl. zu befestigender, vorzugsweise aufschraubbarer oder aufsteck- und drehbarer Verschlußdeckel (10, 60), mit einer Schraubbzw. Steck- und/oder Drehkappe (14, 62) und einem verdrehbaren Eingriffsteil (16, 64), innerhalb dessen ein vorzugsweise in Überdruck/Unterdruck-Kombination ausgeführtes Ventil (22, 68) konzentrisch angeordnet ist, wobei das Ventil (22) ein Dichtelement (36) aufweist, das bei Aufbringen des Verschlußdeckels (10, 60) mit dem ortsfesten Stutzen (11) in Dichtverbindung gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (10, 60) in auf den ortsfesten Stutzen (11) aufgebrachtem Zustand mittels eines temperaturabhängigen Steuerelements (40, 70) gegen Abnehmen, vorzugsweise Abschrauben oder Abdrehen sicherbar ist, wobei das temperaturabhängige Steuerelement (40, 70) oder mittels des temperaturabhängigen Steuerelements (40, 70) ein Kopplungsteil (50, 74) im wesentlichen etwa radial zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung bewegbar ist.

12

2. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) bei auf den ortsfesten Stutzen (11) aufgeschraubtem oder aufgesetztem Verschlußdeckel bzgl. des Stutzens (11) unverdrehbar gehalten ist und daß mittels des temperaturabhängigen Steuerelements (40) eine drehfeste Verbindung zwischen der Kappe (14) und dem Ventil (22) bei Übertemperatur erreichbar ist, so daß der Verschlußdeckel nicht gelöst werden kann.

3. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsteil (16, 64) gegenüber der Kappe (14, 62) verdrehbar gehalten ist und daß mit Hilfe des temperaturabhängigen Steuerelements (40, 70) zwischen Kappe (14, 62) und Eingriffsteil (16, 64) eine drehfeste Kopplung bei Normaltemperatur und eine Entkopplung bei Übertemperatur erreichbar ist.

4. Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffsteil (16) mit der Kappe (14) einstückig ist und daß mit Hilfe des temperaturabhängigen Steuerelements (40) eine drehfeste Kopplung von Kappe (14) und Stutzen (11) bei Übertemperatur erreichbar ist.

5. Verschlußdeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (40) von einem Bimetallelement (48) gebildet ist.

6. Verschlußdeckel nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Steuerelement (70) von einer Memoryfeder (72) gebildet ist.

7. Verschlußdeckel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein streifen-, platten- oder stiftförmiges Kopplungsteil (74), das in Umfangsrichtung drehfest und in radialer Richtung bewegbar bzw. auslenkbar gehalten und zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung mittels des Steuerelements (40, 70) bewegbar ist.

8. Verschlußdeckel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (40, 70) oder das Kopplungsteil (74) durch eine Druckfeder (84) vorgespannt sind.

9. Verschlußdeckel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (40) von einem Bimetallstreifen (48) gebildet ist, dessen eines Ende (42) in dem

Eingriffsteil (16) eingespannt ist und dessen anderes Ende (44) in radialer Richtung auslenkbar ist und mit einer Gegenfläche an der Kappe (14) zusammenwirkt.

10. Verschlußdeckel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Kopplung zwischen dem Steuerelement (40) oder dem Kopplungsteil und der Kappe (14), dem Eingriffsteil (16) bzw. dem Ventil (22) durch eine Verzahnung (50) erfolgt.

11. Verschlußdeckel nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement mit einem Steuernocken als Kopplungsteil versehen ist.

12. Verschlußdeckel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken mittig am Steuerelement angeordnet und das Steuerelement an seinen beiden Enden gehalten ist.

13. Verschlußdeckel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken mit einer radialen Ausnehmung im Eingriffsteil (16) oder in der Kappe (14) oder in dem Stutzen (11) zusammenwirkt.

15

14. Verschlußdeckel nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein stiftförmiges Kopplungsteil (74), welches in der Kopplungsstellung radial in eine Rastbohrung (88) in der Schraubkappe (62) eingreift und in der Freigabestellung aus der Rastbohrung (88) freikommt.

15. Verschlußdeckel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das stiftförmige Kopplungsteil (74) von einer Memoryfeder (72) und einer weiteren Feder (84) in radialer Richtung zwischen der Kopplungsstellung und der Freigabestellung temperaturabhängig hin- und herbewegbar ist.