DE102009041165A1

DE102009041165A1 - Flüssigkeitsausgleichsbehälter

Info

Publication number: DE102009041165A1
Application number: DE102009041165A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schatz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2009-09-11
Publication date: 2011-03-24

Abstract

Ein Flüssigkeitsausgleichsbehälter enthält einen an ein Flüssigkeitssystem anschließbaren Hauptbehälter (12) und einen an dem Hauptbehälter befestigten Zusatzbehälter (14), wobei der Hauptbehälter (12) und der Zusatzbehälter (14) mittels wenigstens zweier, voneinander beabstandeter Steckverbindungen miteinander verbindbar sind und jeweils der Stecker (18) oder die Buchse (20) einer Steckverbindung an einem der Behälter ausgebildet ist und die Buchse (20) oder der Stecker (18) an dem anderen der Behälter ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsausgleichsbehälter, insbesondere Kühlflüssigkeitsbehälter, der einen an ein Flüssigkeitssystem angeschlossenen Hauptbehälter und einen an dem Hauptbehälter befestigten Zusatzbehälter enthält.
Das Volumen von Kühlflüssigkeitsausgleichsbehältern in Kraftfahrzeugen hängt von dem jeweiligen Kühlsystem bzw. dem mittels des jeweiligen Kühlsystems zu kühlenden Motor ab. Das Volumen des Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälters darf einerseits nicht zu groß sein, da dann der Druckaufbau im Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter unzureichend ist und die Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit nur unzureichend ansteigt. Das Volumen des Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälters darf auch nicht zu klein sein, da dann zu rasch ein unzulässig hoher Druck aufgebaut wird, der über ein Überdruckventil abgebaut wird und zu Kühlflüssigkeitsverlust führt. Somit sind für die Fahrzeugpalette eines Herstellers zahlreiche Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter in Umlauf.
Aus der DE 42 43 404 A1 ist ein Ausgleichsbehälter in Mehrkammerausführung für Kraftfahrzeugkühlsysteme bekannt, der aus zwei mittels einer lösbaren Kupplung miteinander verbundenen und miteinander in Flüssigkeitsverbindung stehenden Behältern besteht. Die Kupplung enthält eine Ventileinheit mit einem Überströmventil und einem Rücklaufventil. Durch unterschiedliche Volumina eines der Behälter kann der Ausgleichsbehälter insgesamt an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter zu schaffen, mit denen kostengünstig unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden können.
Diese Aufgabe wird mit einem Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsaustauschbehälter besteht aus einem Hauptbehälter, der vorteilhafterweise eine Mindestgröße aufweist, die für zumindest weitgehend alle Kühlsysteme der Fahrzeugpalette eines Herstellers erforderlich ist und somit in großen Stückzahlen produziert und verbaut wird. Zusätzlich erforderliche Volumina werden durch unterschiedliche Zusatzbehälter abgedeckt, die in einfacher Weise an den Hauptbehälter angesteckt werden können.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausgleichsbehälters gerichtet.
Der erfindungsgemäße Flussigkeitsausgleichsbehälter kann in allen Flüssigkeitssystemen eingesetzt werden, bei denen Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf geführt wird und infolge unterschiedlicher Temperaturen unterschiedliche Volumina annimmt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:
1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Flüssigkeitsausgleichsbehälters,
2 einen schematischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Flüssigkeitsausgleichsbehälters, und
3 einen Längsschnitt durch eine Schnellkupplung.
Gemäß 1 weist der insgesamt mit 10 bezeichnete Flüssigkeitsausgleichsbehälter einen Hauptbehälter 12 und einen Zusatzbehälter 14 auf, der seitlich an den Hauptbehälter 12 angesteckt ist.
Der Hauptbehälter 12, der beispielsweise als Kunststoff-Spritzteil hergestellt ist, weist in seinem oberen Bereich eine Einfüllöffnung 16 auf und enthält in seinem unteren Bereich einen oder mehrere Anschlüsse an ein Kühlsystem.
An einer Seitenwand ist der Hauptbehälter 12 mit steckerartigen Vorsprüngen 18 ausgebildet, von denen wenigstens einer oberhalb eines Sollpegels S angeordnet ist, bis zu dem der Flüssigkeitspegel innerhalb des Hauptbehälters 12 steigt. Wenigstens ein weiterer Vorsprung 18 ist unterhalb des Sollpegels S angeordnet.
Der seitlich an den Hauptbehälter 12 ansetzbare Zusatzbehälter 14 ist mit den Vorsprüngen 18 entsprechenden buchsenartigen Aufnahmen 20 ausgebildet, die auf die Vorsprünge 18 aufschiebbar sind und im aufgeschobenen Zustand mit den Vorsprüngen 18 verrasten.
Insgesamt bilden die Vorsprünge und Aufnahmen Schnellkupplungen, mittels derer der Zusatzbehälter 14 rasch und vorteilhafterweise lösbar an den Hauptbehälter 12 ansteckbar und sicher am Hauptbehälter 12 befestigbar ist.
Es können mehrere Vorsprünge und Aufnahmen vorgesehen sein, beispielsweise oberhalb des Sollflüssigkeitspegels S ein Vorsprung und unterhalb des Sollflüssigkeitspegels S zwei Vorsprünge und Aufnahmen, die horizontal beabstandet sind.
Durch wenigstens einen der oberhalb des Sollflüssigkeitspegels S angeordneten Vorsprünge erstreckt sich ein Kanal 22, der mit einem Kanal 24 durch den Boden der entsprechenden Aufnahme fluchtet. In ähnlicher Weise ist wenigstens einer der unterhalb des Sollflüssigkeitspegels S angeordneten Vorsprünge 18 mit einem Kanal 22 und die entsprechende Aufnahme mit einem Kanal 24 ausgebildet.
Die Steckverbindungen sind nach außen hin dicht, so dass der Innenraum des Zusatzbehälters 14 mit dem Innenraum des Hauptbehälters 12 über die Kanäle 22 und 24 verbunden ist, wobei die wenigstens eine untere Verbindung eine Flüssigkeitsverbindung herstellt und die obere Verbindung eine Gasverbindung herstellt, die eine automatische Entlüftung des Zusatzbehälters 14 in den Hauptbehälter 12 gewährleistet. Das Volumen des Zusatzbehälters 14 ist an die jeweiligen Erfordernisse angepasst, so dass über dem Sollflüssigkeitspegel S ein geeigneter Gasraum zur Verfügung steht.
Mit 28 ist eine Anschlussöffnung des Hauptbehälters 12 zum Anschluss an ein nicht dargestelltes Kühlflüssigkeitssystem bezeichnet; 30 bezeichnet eine Entlüftungsöffnung bzw. einen Entlüftungsanschluss zur Entlüftung des Kühlflüssigkeitssystems.
Der Hauptbehälter 12 kann zunächst derart hergestellt werden, dass die Kanäle 22 nach außen hin verschlossen sind oder noch gar nicht ausgebildet sind und erst vor dem Anstecken des Zusatzbehälters 14 ausgebildet werden. Der Zusatzbehälter 14 kann auch derart ausgebildet sein, dass von den Böden seiner Aufnahmen 20 Spitzen vorstehen, die Verschlusswände der Kanäle 22 beim Aufstecken des Zusatzbehälters 14 auf den Hauptbehälter 12 durchstoßen.
2 zeigt eine gegenüber 1 abgeänderte Ausführungsform eines Flüssigkeitsausgleichsbehälters 10. Der Unterschied liegt darin, dass die Aufnahmen 20 nicht mit Kanälen 24 ausgebildet sind, so dass der Zusatzbehälter 14 zwar am Hauptbehälter 12 befestigt ist, jedoch die Innenräume beider Behälter nicht miteinander verbunden sind. Der Zusatzbehälter 14 kann somit für ein eigenes Flüssigkeitssystem verwendet werden und weist entsprechend eine eigene Einfüllöffnung 26 auf. Im dargestellten Beispiel sind die Vorsprünge 18 des Hauptbehälters 12 noch nicht mit Kanälen 22 ausgebildet. Der Sollflüssigkeitspegel im Zusatzbehälter 14 kann unterschiedlich vom Sollflüssigkeitspegel des Hauptbehälters 12 sein.
Die Vorsprünge 18, die in gewisser Weise Stecker bilden, und die Aufnahmen 20, die in gewisser Weise Buchsen bilden, können in Abwandlung der Darstellung in den Figuren auch an den jeweils anderen Behältern ausgebildet sein. Des Weiteren ist es möglich, an einem Behälter sowohl Vorsprünge als auch Aufnahmen bzw. Stecker und Buchsen auszubilden und die jeweils komplementären Teile an dem anderen Behälter auszubilden.
3 zeigt einen Längsschnitt durch eine insgesamt mit 32 bezeichnete Schnellkupplung, wie sie zur Verbindung der Behälter 12 und 14 gemäß 1 verwendet werden kann. Der am Hauptbehälter 12 ausgebildete Vorsprung 18 bildet insgesamt einen Stutzen, auf den die insgesamt als Buchse ausgebildete Aufnahme 20 des Zusatzbehälters 14 aufsteckbar ist. Der Vorsprung 18 weist eine Konusfläche 34 auf, über die er in einem Endbereich 36 mit vermindertem Außendurchmesser übergeht. Der Innendurchmesser der Aufnahme 20 erweitert sich in zwei Stufen 38 und 40 stufenförmig. An der Konusfläche 34 liegt ein zwischen dem Vorsprung 18 und der Aufnahme 20 angeordneter Stützring 22 an, zwischen dem und der Stufe 38 ein Dichtring 44 angeordnet ist. In die Außenfläche des Vorsprungs 18 und der Aufnahme 20 sind sich gegenüberliegende Kerben bzw. Nuten 46 eingebracht, in die ein Feder- bzw. Spannelement 48 einragt.
Die Innendurchmesser der Aufnahme 20 und die Außendurchmesser des Vorsprungs 18 sind in zweckentsprechender Weise aufeinander abgestimmt.
Zum Aufstecken der buchsenförmigen Aufnahme 20 auf den stutzenartigen Vorsprung 18 werden der Stützring 42 und der Dichtring 44 auf dem Vorsprung 18 oder in der Aufnahme 20 angeordnet. Anschließend wird die Aufnahme 20 auf den Vorsprung 18 aufgeschoben, bis die Nuten 46 miteinander fluchten, so dass in diese das Federelement 48 eingesetzt werden kann, welches den Vorsprung 18 in der Aufnahme 20 verrastet. Die Verrastung kann durch Aufweiten des Federelements 48 gelöst werden. Die Lage der Nuten und die axiale Länge des Stützrings 42 sowie des Dichtrings 44 sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei miteinander fluchtenden Nuten der Dichtring 44 vom Stützring 42 etwas verpresst wird, so dass er sicher zwischen der Außenfläche des Vorsprungs 18 und der Innenfläche der Aufnahme 20 abdichtet.
Die Schnellkupplung 32 kann ohne Ausbildung der Kanäle 22 oder 24 oder mit abgesperrten Kanälen für die Verbindung der Behälter gemäß 2 verwendet werden.
Bezugszeichenliste

10: Flüssigkeitsaugleichsbehälter
12: Hauptbehälter
14: Zusatzbehälter
16: Einfüllöffnung
18: Vorsprung
20: Aufnahme
22: Kanal
24: Kanal
26: Einfüllöffnung
28: Anschlussöffnung
30: Entlüftungsöffnung
32: Schnellkupplung
34: Konusfläche
36: Endbereich
38: Stufe
40: Stufe
42: Stützring
44: Dichtring
46: Nut
48: Federelement

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 4243404 A1 [0003]

Claims

Flüssigkeitsausgleichsbehälter, insbesondere Kühlflüssigkeitsausgleichsbehälter, enthaltend einen an ein Flüssigkeitssystem anschließbaren Hauptbehälter (12) und einen an dem Hauptbehälter befestigten Zusatzbehälter (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbehälter (12) und der Zusatzbehälter (14) mittels wenigstens zweier, voneinander beabstandeter Steckverbindungen miteinander verbindbar sind, wobei jeweils der Stecker (18) oder die Buchse (20) einer Steckverbindung an einem der Behälter ausgebildet ist und die Buchse (20) oder der Stecker (18) an dem anderen der Behälter ausgebildet ist.
Flüssigkeitsausgleichsbehälter nach Anspruch 1, wobei die Steckverbindungen (18, 20) derart ausgebildet sind, dass sie nach einem Zusammenstecken der Behälter (12, 14) in einer vorbestimmten Relativstellung der Behälter zueinander verrasten.
Flüssigkeitsausgleichsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine der Steckverbindungen (18, 20) unterhalb eines Sollflüssigkeitspegels (S) des Hauptbehälters (12) und wenigstens eine weitere Steckverbindung (18, 20) oberhalb des Sollflüssigkeitspegels angeordnet ist.
Flüssigkeitsausgleichsbehälter nach Anspruch 3, wobei wenigstens eine Steckverbindung (18, 20) unterhalb des Sollflüssigkeitspegels (S) und eine oberhalb des Sollflüssigkeitspegels (S) mit jeweils einem Kanal (22, 24) ausgebildet sind, durch den hindurch der Innenraum des Hauptbehälters (12) mit dem Innenraum des Zusatzbehälters (14) verbunden ist.
Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Zusatzbehälter (14) zum Anschluss an ein ihm zugeordnetes Flüssigkeitssystem ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 5, wobei der Hauptbehälter (12) und der Zusatzbehälter (14) jeweils eine Einfüllöffnung (16, 26) aufweisen.