-
Die
Erfindung betrifft einen volumenveränderbaren Behälter
zur Speicherung von Flüssigkeit in einem Fahrzeug gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Im
Bereich des Kraftfahrzeugbaus werden verschiedenste Vorratsbehälter
zur Speicherung von Flüssigkeiten benötigt, zum
Beispiel Behälter zur Speicherung von Spritzwasser für
die Reinigung der Scheiben oder der Scheinwerfer. Diese Behälter
nehmen eine Mischung aus Wasser und Reinigungsmitteln auf, die bei
Verschmutzung der Scheiben oder Scheinwerfer über eine
Leitung entnommen werden kann.
-
Der
Behälter kann auch Kühlflüssigkeit, Kraftstoff
oder andere Stoffe aufnehmen.
-
Aus
der
DE 20 2004
016 718 U1 ist ein gattungsgemäßer Behälter
bekannt, dessen Volumen variabel veränderbar ist, um ihn
in verschiedenen Fahrzeugen verbauen zu können, die einen
jeweils unterschiedlich großen Bauraum zur Montage des Behälters
aufweisen. Dazu kann der Behälter durch seine ziehharmonikaartige
Bauweise je nach Bedarf auseinander gezogen oder zusammengedrückt
werden. Dadurch kann er an den zur Verfügung stehenden
Bauraum angepasst werden.
-
Der
Nachteil hierbei ist, dass der Behälter aufgrund seiner
ziehharmonikaartigen Bauweise im Wesentlichen nur in zwei Richtungen
seinen Platzanspruch ändern kann. Dadurch sind die Verwendungsmöglichkeiten
eingeschränkt.
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen Behälter
bereitzustellen, der in mehreren Richtungen bzw. in mehreren Bereichen
seiner Wandung seine Form verändern kann, damit er variabel eingesetzt
werden kann.
-
Gemäß der
Erfindung wird dies durch einen volumenveränderbaren Behälter
ermöglicht, der mindestens einen flexiblen Bereich aufweist,
der derart gestaltet ist, dass er nach innen und/oder nach außen
gedrückt bzw. gezogen werden kann, so dass sich die Geometrie
des Behälters an den verfügbaren Raum an der Montagestelle
anpassen kann. Dadurch kann ein Behälter dieser Art in
mehrere verschiedene Fahrzeugserien oder in mehrere Varianten einer
Fahrzeugserie verbaut werden, die jeweils unterschiedliche Platzbedingungen
aufweisen.
-
Außerdem
ergibt sich ein weiterer Einsatzbereich der Erfindung, wenn ein
bislang verwendeter einheitlicher, großer Behälter
für alle Fahrzeugvarianten einer Fahrzeugbaureihe durch
einen erfindungsgemäßen Behälter mit
anpassbarem Volumen ersetzt wird. Mit einem erfindungsgemäßen
Behälter kann bei denjenigen Fahrzeugvarianten, die das
große Volumen des Behälters nicht benötigen,
das Volumen reduziert werden, mit dem Vorteil einer Gewichtsersparnis
durch das geringere Befüllvolumen. Ein Anwendungsfall hierfür
sind zum Beispiel Behälter für Reinigungsflüssigkeiten
für Scheiben und Scheinwerfer, zur Verwendung gleichermaßen
bei Fahrzeugen mit herkömmlichen Scheinwerfern (reduziertes
Volumen) und bei Fahrzeugen mit Gasentladungslampen (erhöhtes
Volumen).
-
Das
Hineindrücken bzw. Herausziehen erfolgt bevorzugt von Hand,
gegebenenfalls unter Verwendung eines Werkzeugs. Die Begriffe „Hineindrücken"
und „Herausziehen" schließen selbstverständlich
auch den Einsatz von Hilfsenergie ein, wie zu Anspruch 9 näher
ausgeführt ist.
-
Der
flexible Bereich kann bereits in seiner Ausgangslage eine Einbuchtung
oder eine Ausbuchtung bilden. Bei einem derartigen Behälter
gibt es demzufolge wenigstens die beiden Zustände „Einbuchtung"
und „Ausbuchtung", wie in Zusammenhang mit Anspruch 8 näher
erläutert ist. Alternativ kann der flexible Bereich in
seiner Ausgangslage den ihn umgebenden, nicht flexiblen Bereich
der Wandung mehr oder weniger übergangslos im Sinn einer gleichmäßigen
Mantelfläche fortsetzen. Ausgehend von dieser „neutralen
Ausgangslage" kann der flexible Bereich in eine „Einbuchtung"
und/oder eine „Ausbuchtung" überführt
werden.
-
Der
flexible Bereich kann so gestaltet sein, dass er neben der maximal
ausgeformten „Einbuchtung" und/oder „Ausbuchtung"
und/oder „neutralen Ausgangslage" auch eine oder mehrere
definierte Zwischenlagen einnehmen kann, so dass die Geometrie und
das Volumen des Behälters möglichst präzise
an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden
können.
-
Grundsätzlich
gilt, dass der flexible Bereich des Behälters nach dem
Hineindrücken oder Herausziehen seine Form beibehält.
Belastungen im Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere Massenkräfte
sowie Über- oder Unterdruck im Behälter, können
somit die vorgenommene Geometrieänderung des Behälters nicht
rückgängig machen.
-
Der
flexible Bereich kann in seiner Oberflächengestaltung die
Oberflächengestaltung des ihn umgebenden, nicht flexiblen
Bereichs fortsetzen und ebenso wie der restliche Behälter
beispielsweise wellig sein oder eine Rippenform aufweisen. Selbstverständlich
kann der flexible Bereich jedoch auch eine vom übrigen
Behälter abweichende Oberflächenform oder Oberflächenstruktur
aufweisen.
-
Durch
die kommunale Bauweise können die Kosten erheblich verringert
werden, da für mehrere Fahrzeugbaureihen auf einen einheitlichen
Behälter zurückgegriffen werden kann. Für
unterschiedliche Ausstattungen der einzelnen Fahrzeuge oder Fahrzeugbaureihen
mit zum Beispiel Sensoren, Aktuatoren etc. kann durch Veränderung
der Geometrie des Behälters Bauraum geschaffen bzw. bei
fehlender Ausstattung Behältervolumen frei gegeben werden.
-
Solch
ein verformbarer Behälter kann kommunal beispielsweise
als Spritzwasserbehälter einerseits in Limousinen und andererseits
in Fahrzeugen der Kombinationsbauart verwendet werden. Da Fahrzeuge
der Kombinationsbauart im Gegensatz zu Limousinen über
eine Spritzwasserversorgung für die Heckscheibe verfügen,
kann durch die Erfindung das Behältervolumen für
diesen Fall in vorteilhafter Weise vergrößert
werden.
-
Durch
die unterschiedlichen Volumina des Behälters und die damit
begrenzte Füllmenge kann auch die Gewichtsverteilung innerhalb
des Fahrzeugs beeinflusst werden, indem insbesondere das Gewicht
im Bereich der Vorderachse durch eine Reduzierung des Behältervolumens
bei solchen Fahrzeugen begrenzt wird, die mit einer geringeren Füllmenge
auskommen können
-
Durch
die Erfindung kann die äußere Form des Behälters
an den zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst werden.
-
Falls
zum Beispiel bei einem Kraftfahrzeug ein Behälter unmittelbar
benachbart zu einem Kotflügel angeordnet ist oder ein in
Baueinheit mit einem Kotflügel ausgeführter Behälter
verwendet wird, kann der Bauraum für den Behälter
je nach Ausführung des Kotflügels variieren. Wird
beispielsweise an einem Teil der Fahrzeuge einer Fahrzeugbaureihe
am Kotflügel eine Sonderausstattung verbaut, die einen Bauraum
beansprucht, der mit dem Einbauraum des Behälters kollidiert,
so kann durch einen erfindungsgemäßen flexiblen
Bereich am Behälter durch Schaffen einer Einbuchtung der
fallweise benötigte Bauraum für die Sonderausstattung
bereitgestellt werden. Alternativ kann der flexible Bereich am Behälter so
beschaffen sein, dass die Lage einer Volumen vergrößernden
Ausbuchtung je nach Verbau der Sonderausstattung verändert
wird. Bei der Sonderausstattung kann es sich beispielsweise um einen
Sensor (Ultraschallsensor etc.) oder einen Aktuator handeln.
-
Die
flexiblen Bereiche des Behälters können sich prinzipiell
auf der gesamten Wandung des Behälters befinden, mit Ausnahme
der Anschlussbereiche. Zur Gewährleistung der Stabilität
des Behälters sollten jedoch in ausreichendem Maße
Kanten oder andere versteifende Strukturen erhalten bleiben.
-
Bevorzugt
besteht der Behälter aus einem Kunststoffmaterial. Beispielsweise
sind hierfür Thermoplaste, Duroplaste und/oder Elastomere
geeignet, ebenso wie Kombinationen aus den genannten Werkstoffen.
-
An
der Außenseite des flexiblen Bereichs ist gemäß einer
möglichen Ausführungsform ein Griffelement angebracht,
welches insbesondere das manuelle Herausziehen und gegebenenfalls
auch das manuelle Hineindrücken des flexiblen Bereichs
ermöglicht oder zumindest erleichtert. Dadurch kann das
Volumen einfach von Hand angepasst werden. Vor allem bei der Montage
an einer Fertigungsstraße eines Fahrzeugherstellers ist
dies besonders vorteilhaft, da die benötigte Form des Behälters
unmittelbar bei der Anbringung des Behälters im Fahrzeug
eingestellt werden kann.
-
In
einer Ausführungsform der Erfindung weist der flexible
Bereich Rippen auf, welche in Zacken- oder Wellenform faltenbalgartig
ausgebildet sind. Dadurch wird die Verformbarkeit des flexiblen Bereichs
erreicht. Weitergehend ist es in einer anderen Ausführungsform
der Erfindung bei einer partiell entsprechend dünnen Wandstärke
möglich, auf die Rippengestaltung zu verzichten.
-
Der
Behälter kann in einer Ausführungsform so gestaltet
sein, dass in der Ausgangslage bereits eine stabile Ausbuchtung
vorhanden ist. Diese Ausbuchtung kann eine im Wesentlichen glatte
Mantelfläche im flexiblen Bereich aufweisen. Sie kann so eingedrückt
werden, dass sie vom ersten stabilen Zustand der Ausbuchtung in
den zweiten stabilen Zustand der Einbuchtung überführt
wird.
-
Diese
Ausgestaltung der Erfindung ist der Funktion eines so genannten „Knackfroschs"
nachempfunden, ohne das jedoch wie bei diesem der flexible Bereich
sich nach Beendigung der Krafteinwirkung wieder in die Ausgangssituation
zurück bewegt.
-
Dieses
Prinzip funktioniert auch im umgekehrten Sinne, dass eine Einbuchtung
in eine Ausbuchtung überführt wird.
-
Zusätzlich
ist es entsprechend einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung möglich, den flexiblen Bereich durch Anlegen
von Über- bzw. Unterdruck innerhalb oder außerhalb
des Behälters zu verformen.
-
Mögliche
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine
räumliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung und
-
2 bis 7 schematische
Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele.
-
1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Behälters (2)
mit Wandungen (6), einem Anschlussbereich (14)
sowie drei möglichen Ausprägungen von flexiblen
Bereichen (4). Außerdem sind mögliche
Gestaltungen von Griffelementen (20) dargestellt.
-
Der
Behälter (2) hat eine im Wesentlichen quaderförmige
Struktur, wobei die Ecken und Kanten selbstverständlich
auch gerundet sein können. Der Behälter (2)
kann auch eine von der Quaderform abweichende Gestalt haben, insbesondere
kugel- oder zylinderähnlich gestaltet sein. Der Anschlussbereich (14)
ist gemäß 1 mittig
an der oberen Wandung (6) des Behälters (2)
angeordnet.
-
Die
flexiblen Bereiche (4) können an unterschiedlichen
Stellen der Wandungen (6) positioniert sein. Dargestellt
sind drei verschiedene mögliche Gestaltungsformen, nämlich
eine rechteckige Form an der oberen Wandung (6), eine runde
Form an der vorderen Wandung (6) und eine quadratische
Form an der rechten Wandung (6).
-
Die
flexiblen Bereiche (4) weisen Griffelemente (20)
auf, die sich jeweils im Zentrum der flexiblen Bereiche (4)
befinden. Selbstverständlich können die Griffelemente
(20) auch außermittig angeordnet sein. Dargestellt
sind zwei verschiedene Ausführungsformen der Griffelemente
(20). Beim runden flexiblen Bereich (4) ist das
Griffelelement (20) halbmondförmig, während
die beiden anderen Griffelemente (20) quaderförmig
sind.
-
2 zeigt
einen Vertikalschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Behälters (2)
mit zwei flexiblen Bereichen (4) sowie einem benachbarten
optionalen Bauteil (12) welches an einer karosserieseitigen
Anbindungsmöglichkeit (30) befestigt ist. Der
Behälter (2) bildet durch eine Einbuchtung (8)
einen Freiraum (22) für das optionale Bauteil
(12). Gegenüber liegend am Behälter (2)
ist eine weitere Einbuchtung (8) bzw. eine Ausbuchtung (10)
mit gestrichelten Linien dargestellt. Die hierbei erzielbaren Volumenänderungen
sind mit V+ und V– gekennzeichnet, wobei V– für
eine Volumenverkleinerung und V+ für eine Volumenvergrößerung
steht.
-
Zwischen
der Einbuchtung (8) und der Ausbuchtung (10) stellt
eine zusätzliche gestrichelte Linie eine gegebenenfalls
mögliche weitere Position des flexiblen Bereichs (4)
dar. Grundsätzlich kann der flexible Bereich (4)
eine oder mehrere stabile Positionen zwischen der dargestellten
Einbuchtung (8) und Ausbuchtung (10) einnehmen.
-
Das
optionale Bauteil (12) stellt hier die Grobansicht eines
Sensors dar, welcher an einer Doppellinie, die eine karosserieseitige
Anbindungsmöglichkeit (30) für den Sensor
darstellen soll, befestigt ist.
-
3 ist
eine Schnittdarstellung einer möglichen Ausführungsform
einer Wandung (6), einerseits als Einbuchtung (8)
und andererseits als Ausbuchtung (10). Weiterhin erkennbar
sind faltenbalgartige Rippen (16), ein T-förmiges
Griffelement (20) und ein erzielbarer Freiraum (22).
-
Der
in zwei Richtungen zeigende Pfeil symbolisiert, dass der flexible
Bereich (4) unter Zuhilfenahme des Griffelements (20)
in verschiedene Positionen, hier in die Einbuchtung (8)
und in die Ausbuchtung (10), bewegt werden kann.
-
4 zeigt
im Querschnitt eine Wandung (6) mit einem flexiblen Bereich
(4), einer Ausbuchtung (10), einer Einbuchtung
(8) und einem Griffelement (20).
-
Die
mit durchgezogener Linie dargestellte Ausbuchtung (10)
repräsentiert den Ausgangspunkt einer stabilen Lage. Der
flexible Bereich (4) kann in Pfeilrichtung, bevorzugt durch
Krafteinsatz am Griffelement (20), so nach innen gedrückt
werden, dass sich der flexible Bereich (4) nach innen biegt
und eine weitere stabile Lage in Form einer Einbuchtung (8) einnimmt,
was durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Die starre Wandung
(6) des Behälters (2) ist als Doppellinie
eingezeichnet.
-
Wie
bereits oben erwähnt, veranschaulicht 4 das
so genannte Knackfroschprinzip, ohne dass jedoch wie bei diesem
der flexible Bereich (4) nach Beendigung der Krafteinwirkung
wieder in die Ausgangssituation zurück springt.
-
5 und 6 stellen
jeweils einen Ausschnitt einer Wandung (6) eines Behälters
(2) mit mehreren möglichen Ausgestaltungen von
flexiblen Bereichen (4) dar, die mit den Buchstaben A bis
F (5) bzw. A bis D (6) gekennzeichnet
und in zwei Reihen und drei Spalten bzw. in zwei Reihen und zwei
Spalten angeordnet sind.
-
Es
soll damit schematisch dargestellt werden, dass mehrere flexible
Bereiche (4) beliebig nebeneinander bzw. unter übereinander
an der Mantelfläche einer Wandung (6) des Behälters
(2) angeordnet werden können.
-
7 zeigt
eine mögliche Gestaltung der flexiblen Bereiche (4)
einer Wandung (6) eines Behälters (2).
Gemäß den drei Darstellungen der 7 weisen
die flexiblen Bereiche (4) eine Vielzahl so genannter Filmscharniere
(24) zwischen einzelnen Gliederungsabschnitten (26)
des flexiblen Bereichs (4) des Behälters (2)
auf. Wie aus der linken Abbildung von 7 hervorgeht,
kann beispielsweise nur der obere Teil des flexiblen Bereichs (4)
herausgezogen bzw. hineingedrückt werden. Gemäß der
mittleren Darstellung der 7 wird dagegen
der gesamte flexible Bereich (4) verändert. Die
rechte Abbildung veranschaulicht die große Flexibilität
des erfindungsgemäßen Behälters (2),
indem der obere Abschnitt des flexiblen Bereichs (4) in
eine dem unteren Abschnitt entgegengesetzte Richtung verformt werden kann.
Hierdurch ist es möglich, den Verlauf der Wandung (6)
des Behälters (2) an optionale Bauteile, die in
unmittelbarer Nähe des Behälters (2)
verbaut werden, individuell anzupassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202004016718
U1 [0004]