EP0388765B1

EP0388765B1 - Verschlussdeckel für einen Behälterstutzen

Info

Publication number: EP0388765B1
Application number: EP90104760A
Authority: EP
Inventors: Konrad Scharrer; Josef Weichselbaumer
Original assignee: B L A U GmbH; Audi AG; Blau KG; Blau KG Fabrik fuer Kraftfahrzeugteile
Current assignee: BLAU GMBH FABRIK FUER KRAFTFAHRZEUGTEILE; Audi AG
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2010-03-13
Also published as: EP0388765A1; US5036888A; DE8903708U1; ES2050291T3; DD297797A5; DE59004272D1; JPH0356258A

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlußdeckel für einen Behälterstutzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dieser Verschlußdeckel stellt einen internen Stand der Technik das, ein Verschlußdeckel ähnlichen Aufbaus ist aus der US-A- 27 99 260 bekannt.
Bei Kühlerdeckeln werden heute von der Industrie Drucktoleranzen von 0,1 Bar für das Öffnen des Überdruck-Unterdruckventils bei einem in dem Behälter herrschenden Über- bzw. Unterdruck gefordert. Diese Forderung ist mit normalen Federn kaum zu erreichen, da deren Toleranzen in der Regel zu größeren Drucktoleranzen führen würden.
Aus der DE-C- 359 598 ist ein Überdruckventil an einem Kühler bekannt, dessen als Schraubenfeder ausgebildete Ventilfeder mit ihrem dem Ventilkörper fernen Ende an einem Stützkörper anliegt, der mittels einer Gewindespindel axial verstellbar ist, so daß die Vorspannung der Ventilfeder und damit der Öffnungsdruck des Ventils eingestellt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckel der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem auf einfache Weise und ohne die Verwendung von Spezialfedern erreicht werden kann, daß das Überdruck-Unterdruckventil bei einem Druckwert öffnet, der innerhalb enger vorgegebener Grenzen liegt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verschlußdeckel kann die Vorspannung der Überdruckfeder mit einfachen Mitteln genau eingestellt werden. Die Toleranzen der verwendeten Federn spielen hierbei keine Rolle.
Die radial innere Wand kann beispielsweise als Sechskantfläche ausgebildet sein, so daß der Stützkörper mit einem in die Öffnung eingreifenden Sechskantschlüssel bequem verdreht und damit die Spannung der Feder eingestellt werden kann. Die als Überdruckfeder verwendete Schraubendruckfeder ist an ihren Endflächen angeschliffen, um eine ebene Auflagefläche zu erzielen. Um eine gleichmäßige Verteilung des Federdruckes der Überdruckfeder auf die flexible Stützscheibe zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich die Überdruckfeder mit ihrem der Dichtmembran zugekehrten Ende an einem Teller abstützt, der mittels eines Kugelgelenkes auf der flexiblen Stützscheibe gelagert ist. Der Teller kann dabei in seinem Zentrum eine kugelschalenförmige Erhebung aufweisen, die in eine entsprechende kugelpfannenartige Vertiefung der Stützscheibe eingreift.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung der Erfindung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die einzige Figur zeigt einen die Achse enthaltenden, teilweise schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kühlerdekkel.
Der dargestellte Kühlerdeckel umfaßt eine in der Regel aus Kunststoff bestehende äußere Deckelkappe 10 und ein mit diesem in nicht dargestellter Weise verbundenes allgemein mit 12 bezeichnetes Deckelinnenteil 12. Das Deckelinnenteil besteht aus einem topfförmigen unteren Abschnitt 14 mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 16, der eine Ringdichtung 18 abstützt, die zur Auflage auf dem Rand eines durch den Kühlerdeckel zu verschließenden nicht dargestellten Behälterstutzens bestimmt ist. Die Ringdichtung 18 wird durch achsparallel verlaufende Rippen 20 an der Innenseite der Deckelkappe 10 gehalten, so daß sie sich nicht von dem Flansch 16 lösen kann. Das aus Blech bestehende Unterteil 14 ist mit einem ebenfalls aus Blech gefertigten Oberteil 22 verbunden, das aus einem zylindrischen Abschnitt 24 und einem radial nach außen abstehenden Ring 26 besteht. Dieser Ring 26 liegt auf der der Ringdichtung abgewandten Seite des Flansches 16 auf und ist durch ein Einwärtsbördeln des Flanschrandes fest mit dem Unterteil 14 verbunden, wie dies in der Figur dargestellt ist.
Der zylindrische Abschnitt 24 ist mit einem Innengewinde 28 versehen. In den so gebildeten Gewindeansatz ist ein ein Außengewinde tragender Ring 30 eingeschraubt, der ein U-förmiges Querschnittsprofil aufweist. Die radial innere Wand 32 des Ringes 30 ist als Innensechskantfläche ausgebildet, so daß in die Mittelöffnung des Ringes ein Sechskantschlüssel eingeführt werden kann, mit dessen Hilfe der Ring in den Gewindeansatz 24 eingedreht werden kann. Der Ring 30 dient in der dargestellten Weise zur Abstützung einer Schraubendruckfeder 34, die sich mit ihrem dem Ring 30 fernen Ende auf einem Teller 36 abstützt. Dieser weist in seinem Zentrum eine kugelkopfförmige Ausformung 38 auf, die in eine Kugelpfanne 40 einer flexiblen Stützscheibe 42 eingreift. Die flexible Stützscheibe 42 liegt an einer ringförmigen Dichtmembran 44 an. Die Dichtmembran 44 liegt auf einer Ringrippe 46 auf, die an einer radial einwärts gerichteten Schulter 48 am unteren Ende des Deckelinnenteils 12 ausgebildet ist. Die Ringrippe 46 ist dabei einstückig mit einem Kunststoffteil 50 ausgebildet, das durch Umspritzen des unteren Endes des Unterteils 14 gebildet ist.
Die Mittelöffnung 52 der ringförmigen Dichtmembran 44 wird durch einen flachen Blechtopf 54 verschlossen, der von einer sich an seinem radial auswärts gerichteten Rand abstützende Schraubendruckfeder 56 umgeben ist, die sich mit ihrem entgegengesetzten Ende an einem radial einwärts gerichteten Abschnitt 58 des Kunststoffteils 50 abstützt.
Der soweit beschrieben Kühlerdeckel arbeitet bei der Einwirkung von Unterdruck oder Überdrück in dem von ihm verschlossenen Behälter folgendermaßen:
Herrscht in dem von dem Kühlerdeckel verschlossenen Behälter ein Unterdruck, so wirkt dieser über die in dem Boden des Deckelinnenteils 12 ausgebildete Öffnung 60 auf den Federtopf 54 und zieht diesen gegen die Wirkung der Unterdruckfeder 56 zum Behälterinnenraum hin. Die Dichtmembran folgt dieser Bewegung zunächst ein gewisses Stück, bis sie an einer radial zwischen der Ringrippe 46 und dem Rand des Federtopfes 54 liegenden Ringrippe 62 an dem Kunststoffteil 50 anstößt und bei einer weiteren Bewegung des Federtopfes 54 von diesem abgehoben wird. Dadurch wird eine Verbindung zwischen dem Behälterinnenraum und der Außenwelt geschaffen, die über die Öffnung 60 in dem Deckelinnenteil 12, den Zwischenraum zwischen der Dichtmembran 44 und dem Rand des Federtopfes 54, die Mittelöffnung 52 in der Dichtmembran 44, Öffnungen 64 in der Stützscheibe 42 und Öffnungen 66 in dem Oberteil des Deckelinnenteils führt.
Ein in dem Behälterinnenraum herrschender Überdruck wirkt ebenfalls gegen den Federtopf 54 und hebt diesen zusammen mit der Dichtmembran 44 der Stützscheibe 42 und dem Teller 36 gegen die Kraft der Überdruckfeder 44 von der Ringrippe 46 ab, so daß über die Bodenöffnung 60 des Deckelinnenteils und die Öffnungen 66 in dem Oberteil desselben eine Verbindung zwischen dem Behälterinnenraum und der Außenwelt geschaffen wird. Je nach dem, wie stark die Überdruckfeder 34 durch das Hineindrehen oder Herausdrehen des Ringes 30 aus dem Ansatz 24 vorgespannt wurde, öffnet das so gebildete Überdruck-Unterdruckventil bei einem mehr oder weniger starken Überdruck im Behälterinnenraum. Der Öffnungsdruck läßt sich damit für die eingebauten Federn ganz genau einstellen und ist damit nicht mehr abhängig von den Federtoleranzen.
Nachzutragen ist noch, daß in der Stützscheibe 42 nahe deren Rand eine Ringsicke 68 ausgeformt ist, die auf der Dichtmembran aufliegt und deren mittlerer Durchmesser dem mittleren Durchmesser der Ringrippe 46 entspricht. Diese Ringsicke 48 sorgt dafür, daß der Druck der Stützscheibe 42 im Bereich der Ringrippe 46 auf die Dichtmembran 44 ausgeübt wird. Eine gute Zentrierung der Dichtmembran 44 und der Stützscheibe 42 wird durch Zentrierrippen 70 gewährleistet, die an der Innenseite des topfförmigen Unterteils 14 des Deckelinnenteils 12 ausgebildet sind.

Claims

Verschlußdeckel für einen Behälterstutzen, insbesondere Kühlerdeckel, umfassend eine Deckelkappe (10) und ein mit dieser verbundenes topfförmiges Deckelinnenteil (12) mit einem radial auswärts gerichteten Ringflansch (16), der eine zur Auflage auf dem Stutzenrand bestimmte Ringdichtung (18) trägt, und mit einem Überdruck-Unterdruckventil, umfassend eine ringförmige Dichtmembran (44), die mit ihrer zum Behälterinnenraum weisenden Innenfläche an einer ringförmigen Dichtfläche (46) des Deckelinnenteils (12) und an einem gegenüber dieser durchmesserkleineren, die Mittelöffnung (52) der Dichtmembran (44) abdeckenden Verschlußteil (54) anliegt, das durch eine sich am Boden (58) des Deckelinnenteils (12) abstützende Unterdruckfeder (56) gegen die innere Fläche der Dichtmembran (44) gespannt wird, und an deren nach außen weisender Fläche eine Stützscheibe (42) unter dem Druck einer Überdruckfeder (34) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Schraubendruckfeder gebildete Überdruckfeder (34) mit ihrem der Dichtmembran (44) fernen Ende an einem Stützkörper (30) anliegt, der von einem Ring mit U-förmigem Profil gebildet ist, dessen radial innere Wand (31) eine polygonale Öffnungsfläche umschließt, dessen radial äußere Wand auf ihrer Außenseite das Gewinde trägt und der in einen das Gegengewinde (28) tragenden zylindrischen Ansatz (24) des Deckelinnenteils (12) derart einschraubbar ist, daß die Vorspannung der Überdruckfeder (34) durch axiale Verstellung des Stützkörpers (30) einstellbar ist.
Verschlußdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Überdruckfeder (34) mit ihrem der Dichtmembran (44) zugekehrten Ende an einem Teller (36) abstützt, der mittels eines Kugelgelenkes auf der flexiblen Stützscheibe (42) gelagert ist.
Verschlußdeckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (42) eine zur Dichtmembran (44) hin ausgeformte Ringsicke (68) aufweist, deren mittlerer Durchmesser annähernd gleich mit dem mittleren Durchmesser der Dichtfläche (46) an dem Deckelinnenteil (12) ist.
Verschlußdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (42) radial innerhalb der Mittelöffnung (52) der Dichtmembran (44) mindestens eine Öffnung (64) aufweist.
Verschlußdeckel nach einem der Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche am Deckelinnenteil (12) von einer Ringrippe (46) gebildet ist und daß radial zwischen dieser und dem Verschlußteil (54) eine zweite etwas flachere Ringrippe (62) angeordnet ist.