DE10232309B4

DE10232309B4 - Einfülleinrichtung, insbesondere Öleinfülleinrichtung an einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10232309B4
Application number: DE10232309A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Albrecht (FH)
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2022-07-18
Also published as: JP2004052756A; US20040011792A1; DE10232309A1; US6988519B2; EP1382808A1; DE50310400D1; ATE406506T1; EP1382808B1

Abstract

Einfülleinrichtung (5), insbesondere Öleinfülleinrichtung an einer Brennkraftmaschine, mit einem Befüllstutzen (1) und mit einer die Einfüllöffnung (3) am Befüllstutzen (1) verschließenden, eine Dichtung (18) aufweisenden Verschlusskappe (4), die einen Kappenboden (13), eine vom Kappenboden (13) ausgehende, umlaufende Verschlusswand (14) und ein an der Verschlusskappe (4) innenliegend angeordnetes Zentrierelement (15) aufweist, das mit einem am Befüllstutzen (1) liegenden Gegenzentrierelement (21) zusammenwirkt, welches Gegenzentrierelement (21) mit radialem Abstand (RA) zur Rohrinnenfläche (24) des Befüllstutzens (1) und innerhalb eines Endabschnitts (6) des Befüllstutzens (1) im Bereich der Einfüllöffnung (3) liegt, wobei der innere Durchmesser der Verschlusskappe (4) größer als der äußere Durchmesser des Befüllstutzens (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) bei aufgesetzter Verschlusskappe (4) an der Rohraußenfläche (8) des Befüllstutzens (1) zu liegen kommt.

Description

Bei der Erfindung wir d ausgegangen von einer Einfülleinrichtung, insbesondere Öleinfülleinrichtung an einer Brennkraftmaschine, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 23 22 564 A ist eine gattungsbildende Einfülleinrichtung, hier für einen Kraftstoffbehälter, bekannt. Diese besitzt einen Befüllstutzen mit einer Einfüllöffnung und eine Verschlusskappe, die eine Dichtung aufweist und die die Einfüllöffnung verschließt. Die Verschlusskappe umfasst einen Kappenboden und eine von dem Kappenboden ausgehende, umlaufende Verschlusswand sowie ein an der Verschlusskappe innenliegend angeordnetes Zentrierelement, das mit einem am Befüllstutzen liegenden Gegenzentrierelement zusammenwirkt. Das Gegenzentrierelement ist mit radialem Abstand zur Rohrinnenfläche des Befüllstutzens und innerhalb eines Endabschnitts des Befüllstutzens im Bereich der Einfüllöffnung angeordnet. Der innere Durchmesser der Verschlusskappe ist größer als der äußere Durchmesser des Befüllstutzens und die Dichtung wirkt mit dem die Einfüllöffnung umgebenden Stirnrand des Befüllstutzens zusammen. Die Dichtung wird daher in Abhängigkeit der Aufschraubkraft der Verschlusskappe auf den Stirnrand aufgepresst, wodurch es zu einer hohen Flächenpressung an der Dichtung kommen kann und überdies die für die Verschlusskappe aufzubringende Aufschraubkraft beeinflusst wird, was als nachteilig angesehen wird.

Eine andere Einfülleinrichtung ist aus der DE 39 27 325 C2 bekannt. Diese Einfülleinrichtung umfasst einen die Einfüllöffnung aufweisenden Befüllstutzen und eine die Einfüllöffnung verschließende topfförmige Verschlusskappe, die einen Kappenboden, eine vom Kappenboden ausgehende umlaufende Kappenwand und ein an der Verschlusskappe innenliegend angeordnetes Zentrierelement besitzt, das mit einem am Befüllstutzen ausgebildeten Gegenzentrierelement zusammenwirkt. Bei der bekannten Einfülleinrichtung ist das Zentrierelement als rohrförmiger Fortsatz ausgebildet, der etwa parallel und mit radialem Abstand zur umlaufenden Kappenwand liegt und einen Außendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser der Einfüllöffnung angepasst ist. Zwischen Zentrierelement und Rohrinnenfläche des Befüllstutzen liegt kein Abstand vor, so dass die Rohrinnenfläche das Gegenzentrierelement bildet.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Einfülleinrichtung anzugeben, die hinsichtlich des Dichtverhaltens optimiert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Einfülleinrichtung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen. Weitere, die Erfindung ausbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß liegt die Dichtung bei aufgesetzter Verschlusskappe an der Rohraußenfläche des Befüllstutzens, wodurch die im gattungsbildenden Stand der Technik genannten Nachteile vermieden sind. Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Zentrierung, die wichtig für ein dichtes Verschließen der Einfüllöffnung ist, der Verschlusskappe an Befüllstutzen bspw. mit sich verjüngendem und/oder gekrümmten Verlauf oder auch an relativ kurzen Befüllstutzen sicher erreicht ist. Bei der Zentrierung über ein separates Gegenzentrierelement innerhalb des Befüllstutzens lässt sich eine genaue Zentrierung der Verschlusskappe unabhängig vom Verlauf des Befüllstutzens erreichen. Außerdem ist vorteilhaft, dass durch den radialen Abstand des Gegenzentrierelements von der Rohrinnenfläche und damit auch den vergrößerten Abstand des Zentrierelements von der Kappenwand ein entsprechend großer Raum für die Anordnung einer Dichtung geschaffen wird, der demnach eine optimierten Dichtungsauslegung ermöglicht.

Gemäß einer Weiterbildung wird das Gegenzentrierelement über wenigstens einen Steg, der sich radial erstreckt, auf einfache Art und Weise mit Abstand zur Rohrinnenfläche gehalten.

Für eine Ausführungsvariante wird das Gegenzentrierelement ggf. mit seinem Steg einstückig mit dem Befüllstutzen hergestellt. Nach einer anderen Ausführungsvariante kann das Gegenzentrierelement auch als Einsatz realisiert sein, der so ggf. an Befüllstutzen ohne Zentrierung als Nachrüstung eingesetzt werden kann.

Bevorzugt findet die erfindungsgemäße Zentrierung der Verschlusskappe an gekröpften, gebogen bzw. abgewinkelt verlaufenden und/oder sich verjüngenden Befüllstutzen Verwendung, bei denen die Länge des die Einfüllöffnung aufweisenden Endabschnitts zur Führung in axialer Richtung des Zentrierelements nicht ausreichen würde. Die axiale Länge des Gegenzentrierelements kann somit größer als oder gleich wie die Länge des Endabschnitts des Stutzens gewählt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 und 2 unterschiedliche Ansichten eines Befüllstutzens einer Einfülleinrichtung und
3 in Schnittansicht eine Verschlusskappe für den Befüllstutzen der Einfülleinrichtung nach 1 bzw. 2.
Die 1 (Seitenansicht) und 2 (Perspektive) zeigen einen Befüllstutzen 1, der mit seinem einen Ende mit einem Reservoir bzw. Tank verbunden sein kann und an seinem anderen Ende 2 eine Einfüllöffnung 3 aufweist, die mit einer Verschlusskappe 4 (3) durch Aufsetzen auf den Befüllstutzen 1 verschlossen werden kann. Die Verschlusskappe 4 und der Befüllstutzen 1 bilden eine Einfülleinrichtung 5, die insbesondere eine Öleinfülleinrichtung für Schmieröl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist. Dafür kann der Befüllstutzen 1 beispielsweise schwenkbeweglich mit seinem hier nicht dargestellten Ende mit der Brennkraftmaschine verbunden sein.
Der Befüllstutzen 1 ist als Rohr realisiert, das im gezeigten Ausführungsbeispiel abgewinkelt verläuft und an seinem kurzen, abgewinkelten Endabschnitt 6 die Einfüllöffnung 3 aufweist. Der mit der Brennkraftmaschine verbundene Verbindungsabschnitt 7 des Befüllstutzens 1 kann gerade oder ggf. abschnittsweise gebogen verlaufen. Die axiale Länge L1 des Endabschnitts 6 ist wesentlich geringer als die axiale Länge L2 des Verbindungsabschnitts 7. An Stelle des abgewinkelten Endabschnitts 6 könnte auch ein gebogen verlaufender oder abgekröpfter Rohrabschnitt als Endabschnitt vorgesehen sein. Zusätzlich könnte der Endabschnitt 6 – von der Einfüllöffnung 3 in Richtung des Verbindungsabschnitts 7 gesehen – sich verjüngend ausgebildet sein und/oder – wie in 1 dargestellt – über einen weiteren Rohrabschnitt 7' mit einem Bogen, einer Abwinkelung oder einer Abkröpfung in den Verbindungsabschnitt 7 übergehen. Vorzugsweise ist der Befüllstutzen 1 mit seinen Abschnitten 6, 7 und 7' einstückig als Kunststoffteil hergestellt.
An der Rohraußenfläche 8 des Befüllstutzens 1 ist am Endabschnitt 6 ein erstes Sicherungselement 9 einer Verschlusskappensicherung 10 ausgebildet, das mit einem an der Verschlusskappe 4, insbesondere an der Kappeninnenseite 11, angeordneten zweiten Sicherungselement 12 zusammenwirkt, um die Verschlusskappe 4 auf dem Befüllstutzen 1 festlegen zu können. Die Verschlusskappensicherung 10 ist vorzugsweise als Schraubverschluss oder Bajonettverschluss ausgeführt.
Die topfförmige Verschlusskappe 4 wird von einem Kappenboden 13, einer von dem Kappenboden ausgehenden umlaufenden Verschlusswand 14 und einem an der Verschlusskappe 4 innenliegend, also an der Innenseite 11, angeordneten Zentrierelement 15 gebildet. Das zweite Sicherungselement 12 liegt – wie 3 zeigt – an der Innenseite 11 im Bereich der Verschlusswand 14, insbesondere an deren freiem Ende 16, und steht radial nach innen ab, so dass es mit dem von der Rohraußenwand 8 abstehen ersten erst Sicherungselement 9 in Eingriff kommen kann. Im Übergangsbereich 17 des Kappenbodens 13 zu der Wand 14 ist an der Innenseite 11 noch eine umlaufende Dichtung 18 angeordnet, die als Dichtungsring realisiert sein kann und an einem konisch zulaufenden Dichtungsflansch 19 an dem Endabschnitt 6 dichtend anliegt. Da der innere Durchmesser der Kappe 4 größer als der äußere Durchmesser des Stutzens 1 im Bereich der Einfüllöffnung 3 ist, liegt die Dichtung 18 somit auf der Rohraußenfläche 8 auf, wenn die Kappe 4 mit ihrer Innenseite 11 den Befüllstutzen 1 übergreifend auf diesen aufgesetzt ist und dabei die Einfüllöffnung 3 verschließt. Die Kappe 4 mit dem Kappenboden 13 der Wand 14 und dem Zentrierelement 15 wird insbesondere einstückig aus Kunststoff gefertigt.
Das Zentrierelement 15, das von der Innenseite 11 mittig am Kappenboden 13 entspringt bzw. koaxial zur Kappenwand 14 verläuft, sich also in axialer Richtung erstreckt, wird als erstes Rohrstück 20 realisiert, das einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Beim Aufsetzen der Kappe 4 auf den Befüllstutzen 1 kommt das Zentrierelement 15, dessen axiale Länge L3 größer ist als die axiale Länge L4 der Verschlusswand 14 und daher über deren freies Ende 16 übersteht, mit einem innerhalb des Befüllstutzens 1 angeordneten Gegenzentrierelement 21 in Eingriff, wodurch die Kappe 4 relativ zum die Einfüllöffnung 3 umgebenden Mündungsrand 22 ausgerichtet bzw. zur Einfüllöffnung 3 zentriert wird. Die axiale Länge L5 des Gegenzentrierelements 21, das als zweites Rohrstück 23 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, kann größer als oder gleich wie die axiale Länge L1 des Endabschnitts 6 des Befüllstutzens 1 ausgeführt werden, weil das Gegenzentrierelement 21 im Bereich der Einfüllöffnung 3 bzw. im Endabschnitt 6 mit radialem Abstand RA zur Rohrinnenfläche 24 liegt. Wie das Zentrierelement 15 wird das Gegenzentrierelement 21 koaxial zur umgebenden Wand, hier die Rohrwand des Befüllstutzens 1 angeordnet, so dass es mittig in der Einfüllöffnung 3 liegt. Als Abstandshalter zwischen der Rohrinnenfläche 24 und dem Rohrstück 23 dienen ein oder mehrere radial verlaufende Stege 25. Sind mehrere Stege 25 vorgesehen, sind diese um den Umfang des zweiten Rohrstücks 23 verteilt angeordnet. Sie können von dem Gegenzentrierelement 21 oder dem Befüllstutzen 1 ausgehen oder als separate Teile hergestellt werden. Es ist alternativ möglich, das Gegenzentrierelement 21 und die Stege 25 einstückig mit dem Stutzen 1 oder ggf. das Gegenzentrierelement 21 mit seinen Stegen 25 separat herzustellen und als Einsatz 26 in den Befüllstutzen 1 einzusetzen und daran zu befestigen, bspw. durch eine Klebung.
Der Außendurchmesser AD des Zentrierelements 15 ist an den Innendurchmesser 1D des Gegenzentrierelements 21 angepasst, d.h. AD < ID, so dass das Zentrierelement 15 an dem Gegenzentrierelement 21 in axialer Richtung insbesondere gleitend geführt ist, wenn die Kappe 4 auf den Stutzen 1 aufgesetzt wird. Da die Länge L5 des Gegenzentrierelements 21 größer als die Länge L1 des Endabschnitts 6 ist, kann unabhängig von dem axialen Verlauf (gebogen, gekröpft bzw. abgewinkelt) des Stutzens 1 die Verschlusskappe 4 über eine entsprechende Länge axial geführt werden, was ein Verkippen der Verschlusskappe 4 verhindert. Sie kann so positionsgenau und ohne zum Verkanten zu neigen aufgesetzt werden, so dass einerseits die beiden Sicherungselemente 9 und 12 sicher ineinandergreifen und andererseits die Dichtung 18 richtig positioniert zum Dichtungsflansch 19 zu liegen kommt. Denkbar ist es jedoch auch, dass das Sicherungselement 12 zusammen mit der Rohraußenfläche 8 als zusätzliche Zentrierung wirkt, wenn das Zentrierelement 15 entsprechend weit in das Gegenzentrierelement 21 eingeschoben ist; bei dieser zusätzlichen Zentrierung könnte das Gegenzentrierelement 21 auch kürzer als der Endabschnitt 6 ausgestaltet sein. Dadurch, dass das Gegenzentrierelement 21 bzw. das zweite Rohrstück 23 mit dem Abstand RA koaxial innerhalb des Befüllstutzens 1 liegt, kann das Gegenzentrierelement 21 bis in den Verbindungsabschnitt 7 hineinragen, was eine lange axiale Führung des Zentrierelements 15 ermöglicht.

Claims

Einfülleinrichtung (5), insbesondere Öleinfülleinrichtung an einer Brennkraftmaschine, mit einem Befüllstutzen (1) und mit einer die Einfüllöffnung (3) am Befüllstutzen (1) verschließenden, eine Dichtung (18) aufweisenden Verschlusskappe (4), die einen Kappenboden (13), eine vom Kappenboden (13) ausgehende, umlaufende Verschlusswand (14) und ein an der Verschlusskappe (4) innenliegend angeordnetes Zentrierelement (15) aufweist, das mit einem am Befüllstutzen (1) liegenden Gegenzentrierelement (21) zusammenwirkt, welches Gegenzentrierelement (21) mit radialem Abstand (RA) zur Rohrinnenfläche (24) des Befüllstutzens (1) und innerhalb eines Endabschnitts (6) des Befüllstutzens (1) im Bereich der Einfüllöffnung (3) liegt, wobei der innere Durchmesser der Verschlusskappe (4) größer als der äußere Durchmesser des Befüllstutzens (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) bei aufgesetzter Verschlusskappe (4) an der Rohraußenfläche (8) des Befüllstutzens (1) zu liegen kommt.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (15) als erstes Rohrstück (20) mit kreisförmigem Querschnitt und das Gegenzentrierelement (21) als zweites Rohrstück (23) mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei Zentrierelement (15) und Gegenzentrierelement (21) bei auf den Befüllstutzen (1) aufgesetzter Verschlusskappe (4) konzentrisch ineinander liegen.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (AD) des erstens Rohrstücks (20) zur Zentrierung entsprechend kleiner als der Innendurchmesser (1D) des zweiten Rohrstücks (23) ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (15) einstückig mit der Verschlusskappe (4) hergestellt ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenzentrierelement (21) über zumindest einen Steg (25) gegenüber der Rohrinnenfläche (24) mit dem Abstand (RA) abgestützt ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenzentrierelement (21) ggf. mit dem Steg (25) einstückig mit dem Befüllstutzen (1) hergestellt ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenzentrierelement (21) ggf. mit dem Steg (25) als Einsatz (26) für den Befüllstutzen (1) gefertigt ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befüllstutzen (1) an seinem die Einfüllöffnung aufweisenden Endabschnitt (6) eine Kröpfung oder Abwinkelung oder einen Bogen aufweist und/oder sich – von der Einfüllöffnung (3) aus gesehen – verjüngt.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (L3) des Zentrierelements (15) gleich wie oder größer als die axiale Länge (L1) des Endabschnitts (6) ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrstück (23) koaxial innerhalb des Befüllstutzens (1) angeordnet ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (11) der Verschlusskappe (4) die umlaufende Dichtung (18) im Übergangsbereich (17) zwischen Kappenboden (13) und Verschlusswand (14) liegt.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (1) an dem Befüllstutzen (1) nach Art eines Schraub- oder Bajonettverschlusses gesichert ist.
Einfülleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (6) des Befüllstutzens (1) einen – in Richtung der Verschlusskappe (4) gesehen – konisch zulaufenden Dichtungsflansch (19) aufweist, an dem die Dichtung (18) dichtend anliegt.