DE102009055157A1

DE102009055157A1 - Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne und durch ein solches Verfahren hergestellter Grundkörper einer Ölwanne

Info

Publication number: DE102009055157A1
Application number: DE102009055157A
Authority: DE
Inventors: Marco 72534 Schrade; Klaus 75038 Bendl
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-06-30
Also published as: US20110147128A1; CN102166805A

Abstract

Um ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne zu schaffen, mittels welchem ein mechanisch besonders stabiler und nach dem Herstellungsvorgang seine Gestalt weitgehend beibehaltender Grundkörper einer Ölwanne herstellbar ist, wird ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne vorgeschlagen, welches folgenden Verfahrensschritt umfasst: – Befüllen einer zu dem Grundkörper komplementären Spritzgießform mit einem fließfähigen Ausgangsmaterial in einem Kaskaden-Spritzgießverfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne.
Solche Ölwannen sind aus dem Stand der Technik bekannt, dienen zur Aufnahme eines Reservoirs eines Motoröls für einen Verbrennungsmotor und werden an einem Motorblock des Verbrennungsmotors befestigt.
Es ist bekannt, solche Ölwannen in einem Gießverfahren aus einem aufgeschmolzenen Metall, insbesondere aus Aluminium, herzustellen.
Ein Grundkörper für eine Ölwanne kann auch aus einem Kunststoffmaterial in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne zu schaffen, mittels welchem ein mechanisch besonders stabiler und nach dem Herstellungsvorgang seine Gestalt weitgehend beibehaltender Grundkörper einer Ölwanne herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers einer Ölwanne gelöst, welches folgenden Verfahrensschritt umfasst:

– Befüllen einer zu dem Grundkörper komplementären Spritzgießform mit einem fließfähigen Ausgangsmaterial in einem Kaskaden-Spritzgießverfahren.

Beim Kaskaden-Spritzgießverfahren wird die Kavität einer Spritzgießform durch mehrere Düsen sequentiell mit dem fließfähigen Ausgangsmaterial befüllt, wobei die Düsen von einer Steuervorrichtung, mittels welcher Schließvorrichtungen der Düsen ansteuerbar sind, zeitlich nacheinander geöffnet werden.
Auf diese Weise ist es möglich, auch große Grundkörper mit einer beträchtlichen Längserstreckung, wie sie insbesondere für die Ölwannen von Nutzfahrzeugmotoren benötigt werden, durch Befüllen mittels mehrerer voneinander beabstandeter Düsen in einem Spritzgießverfahren herzustellen, wobei jedoch das Entstehen von Bindenähten vermieden wird, welche bei einem herkömmlichen Spritzgießverfahren bei Verwendung mehrerer Düsen dort auftreten, wo die von verschiedenen gleichzeitig geöffneten Düsen ausgehenden Fließfronten des Ausgangsmaterials aufeinandertreffen.
Durch den Wegfall der Bindenähte, welche sonst eine Schwächung der Struktur des hergestellten Grundkörpers bewirken, weist der durch ein Kaskaden-Spritzgießverfahren hergestellte Grundkörper der Ölwanne eine besondere hohe mechanische Stabilität auf.
Außerdem weist ein im Kaskaden-Spritzgießverfahren hergestellter Grundkörper der Ölwanne nach dem Entformen einen geringeren Einfall der Seitenwände zu der Längsmittelebene des Grundkörpers hin auf.
Der erfindungsgemäß hergestellte Grundkörper weist somit eine höhere Formtreue und Formstabilität auf.
Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterial über mindestens zwei voneinander beabstandete Düsen in die Spritzgießform eingebracht, wobei diese Düsen nacheinander geöffnet werden.
Dabei ist es besonders günstig, wenn zunächst eine erste Düse geöffnet wird und eine zweite Düse mit einer solchen zeitlichen Verzögerung nach der ersten Düse geöffnet wird, dass die Fließfront des Ausgangsmaterials, ausgehend von der ersten Düse, die zweite Düse erreicht oder bereits passiert hat, wenn die zweite Düse geöffnet wird. Auf diese Weise wird die Ausbildung von Bindenähten im fertig hergestellten Grundkörper zuverlässig vermieden, da nur eine einzige Fließfront des Ausgangsmaterials durch die Kavität der Spritzgießform wandert.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mindestens drei Düsen nacheinander geöffnet werden, wobei die Reihenfolge der Düsenöffnungszeitpunkte der Reihenfolge der Düsenpositionen in einer Längsrichtung des Grundkörpers entspricht.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Düse oder die ersten Düsen, die geöffnet werden, das Ausgangsmaterial in einen Flanschbereich der Spritzgießform einbringen, in welchem ein Befestigungsflansch des Grundkörpers der Ölwanne gebildet wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Befüllung des Flanschbereichs der Kavität der Spritzgießform vor der Befüllung der übrigen Bereiche der Kavität abgeschlossen ist, so dass ein Entstehen von Bindenähten insbesondere im mechanisch besonders stark beanspruchten Befestigungsflansch des herzustellenden Grundkörpers vermieden wird.
Grundsätzlich können die Öffnungszeitpunkte der Düsen fest vorgegeben sein, so dass das Öffnen mehrerer Düsen nacheinander in Abhängigkeit von der verstrichenen Befüllzeit gesteuert wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das Öffnen mehrer Düsen nacheinander in Abhängigkeit von der in die Spritzgießform eingebrachten Ausgangsmaterialmenge gesteuert wird. In diesem Fall wird eine neue Düse dann geöffnet, wenn die der Kavität zugeführte Menge des fließfähigen Ausgangsmaterials einen bestimmten Wert erreicht hat.
Um dies zu ermöglichen, kann in einer Zuleitung für das Ausgangsmaterial zu den Düsen eine Durchflussmengen-Messeinrichtung vorgesehen sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das öffnen mehrerer Düsen nacheinander in Abhängigkeit von einem innerhalb einer Kavität der Spritzgießform herrschenden Druck gesteuert wird.
Hierzu ist innerhalb der Kavität mindestens ein Drucksensor vorgesehen, welcher den Innendruck in der Kavität misst, der sich erhöht, wenn die Fließfront des in die Kavität eingefüllten Ausgangsmaterials den betreffenden Drucksensor erreicht.
Zum Steuern der Öffnungszeitpunkte mehrerer Düsen sind in diesem Fall vorzugsweise mehrere Drucksensoren in der Kavität angeordnet, welche jeweils einer der zu steuernden Düsen zugeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der herzustellende Grundkörper der Ölwanne einen tiefen Bereich und einen sich in einer Längsrichtung des Grundkörpers von dem tiefen Bereich weg erstreckenden flachen Bereich. In diesem Fall kann die Kavität der Spritzgießform insbesondere von einem dem flachen Bereich des zu bildenden Grundkörpers abgewandten Endbereich des tiefen Bereichs ausgehend oder von einem dem tiefen Bereich des zu bildenden Grundkörpers abgewandten Endbereich des flachen Bereichs ausgehend befüllt werden.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass diejenige Düse, welche einem dem tiefen Bereich des Grundkörpers der Ölwanne abgewandten Endbereich des flachen Bereichs des Grundkörpers am nächsten liegt, zuerst geöffnet wird.
Das Ausgangsmaterial, mit welchem die Kavität der Spritzgießform befüllt wird, kann insbesondere ein thermoplastisches Kunststoffmaterial umfassen und vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet sein.
Ein besonders geeignetes thermoplastisches Kunststoffmaterial ist ein Polyamid, beispielsweise das Polyamid 6.6.
Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des hergestellten Grundkörpers der Ölwanne kann vorgesehen sein, dass das in die Kavität eingebrachte Ausgangsmaterial Fasern, insbesondere Glasfasern, umfasst.
In diesem Fall erfolgt das Einbringen des Ausgangsmaterials in die Spritzgießform vorzugsweise derart, dass die Fasern in einem Flanschbereich der Spritzgießform, in dem ein Befestigungsflansch des Grundkörpers gebildet wird, eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung des Grundkörpers gerichtete Vorzugsrichtung aufweisen.
Insbesondere kann so erreicht werden, dass die Fasern im Befestigungsflansch des Grundkörpers im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Grundkörpers ausgerichtet sind. Hierdurch wird eine besonders hohe mechanische Stabilität des Befestigungsflansches erzielt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Grundkörper einer Ölwanne zu schaffen, welcher eine hohe mechanische Stabilität sowie eine hohe Formtreue aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Grundkörper einer Ölwanne gelöst, der durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung eines solchen Grundkörpers ist vorgesehen, dass der Grundkörper ein faserverstärktes Kunststoffmaterial umfasst, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial gebildet ist, und ferner einen Befestigungsflansch aufweist, in dem die Fasern eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung des Grundkörpers gerichtete Vorzugsrichtung aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Grundkörpers einer Ölwanne, der einen vorderen tiefen Bereich und einen hinteren flachen Bereich umfasst, wobei sich der flache Bereich in einer Längsrichtung des Grundkörpers der Ölwanne von dem tiefen Bereich weg erstreckt, mit Blick auf eine im montierten Zustand dem Motorblock zugewandten Oberseite der Ölwanne;
2 eine weitere perspektivische Darstellung des Grundkörpers der Ölwanne aus 2, mit Blick auf eine im montierten Zustand der Ölwanne dem Motorblock abgewandten Unterseite der Ölwanne;
3 eine Seitenansicht des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 und 2, von links gesehen;
4 eine Draufsicht von oben auf den Grundkörper der Ölwanne aus den 1 bis 3, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 4 in 3;
5 eine Draufsicht von unten auf den Grundkörper der Ölwanne aus den 1 bis 4, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 5 in 3;
6 eine Vorderansicht des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 5, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 6 in 3;
7 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung des flachen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 6, mit Blick auf die Unterseite der Ölwanne;
8 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung des flachen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus 7, mit Blick auf die Oberseite der Ölwanne;
9 einen vertikalen Schnitt durch den flachen Bereich des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 9, längs der Linie 9-9 in 4;
10 einen vertikalen Schnitt durch den tiefen Bereich des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 9, längs der Linie 10-10 in 4;
11 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht des tiefen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 10, mit Blick auf die Oberseite der Ölwanne;
12 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht des tiefen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 11, mit Blick auf die Unterseite der Ölwanne;
13 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht des tiefen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 12, mit Blick auf die Oberseite der Ölwanne, wobei die Schnittebene durch den tiefen Bereich des Grundkörpers parallel zu der Schnittebene der 11 verläuft und näher an einem vorderen Ende des Grundkörpers liegt;
14 eine perspektivische Darstellung der rechten Hälfte des Grundkörpers der Ölwanne aus den 1 bis 13, mit Blick auf die Unterseite der Ölwanne;
15 eine vergrößerte Darstellung des tiefen Bereichs des Grundkörpers der Ölwanne aus 14;
16 eine perspektivische Draufsicht auf eine Ölablassöffnung der Ölwanne, mit Blick auf die Unterseite der Ölwanne;
17 eine Draufsicht von unten auf die Ölablassöffnung der Ölwanne aus 16;
18 eine perspektivische Darstellung einer Aufnahme für ein Verschlusselement zum Verschließen der Ölablassöffnung der Ölwanne, mit Blick auf die Oberseite der Ölwanne;
19 eine Draufsicht von oben auf die Aufnahme für das Verschlusselement der Ölablassöffnung aus 18;
20 eine perspektivische Darstellung eines Verschlusselements zum Verschließen der Ölablassöffnung der Ölwanne, mit Blick auf einen unteren Kopfteil des Verschlusselements;
21 eine Seitenansicht des Verschlusselements aus 20;
22 eine mit beispielhaften Bemaßungen versehene Abwicklung einer oberen Führungskontur eines Führungskanals des Verschlusselements aus den 20 und 21;
23 eine der 18 entsprechende perspektivische Darstellung der Aufnahme für das Verschlusselement, wobei das Verschlusselement in einer Schließstellung an der Aufnahme aufgenommen ist;
24 eine der 17 entsprechende Draufsicht von unten auf die Ölablassöffnung der Ölwanne, wobei die Ölablassöffnung durch das sich in der Schließstellung befindliche Verschlusselement verschlossen ist;
25 einen vertikalen Schnitt durch die Ölablassöffnung der Ölwanne, die Aufnahme für das Verschlusselement und das in der Schließstellung an der Aufnahme aufgenommene und die Ölablassöffnung verschließende Verschlusselement;
26 einen vertikalen Schnitt durch den tiefen Bereich des Grundkörpers der Ölwanne und ein mit dem Grundkörper der Ölwanne verrastetes Ölabsaugrohr;
27 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus 26;
28 eine perspektivische Darstellung einer einstückig mit dem Grundkörper der Ölwanne ausgebildeten Aufnahme für das Ölabsaugrohr und eines im montierten Zustand außerhalb des Grundkörpers der Ölwanne angeordneten Abschnittes des Ölabsaugrohrs;
29 eine schematische perspektivische Darstellung des Grundkörpers der Ölwanne und mehrerer nacheinander geöffneter Düsen zum Einbringen von Ausgangsmaterial zum Herstellen des Grundkörpers in einem Kaskaden-Spritzgießverfahren; und
30 einen schematischen vertikalen Schnitt durch den flachen Bereich einer alternativen Ausführungsform eines Grundkörpers der Ölwanne, längs der Linie 9-9 in 4, wobei ein versetzter Bodenabschnitt des flachen Bereichs des Grundkörpers nicht nach oben, sondern nach unten hin versetzt ist.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 6 als Ganzes dargestellte und mit 100 bezeichnete Ölwanne umfasst einen wannenförmigen Grundkörper 102, welcher einen vorderen, tiefen Bereich 104 und einen hinteren, flachen Bereich 106 umfasst, wobei der flache Bereich 106 sich in einer Längsrichtung 108 der Ölwanne 100 und des Grundkörpers 102 von dem tiefen Bereich 104 weg erstreckt.
Der flache Bereich 106 des Grundkörpers 102 weist einander gegenüberliegende, sich in der Längsrichtung 108 erstreckende Seitenwände 110 auf, die an einem dem tiefen Bereich 104 abgewandten hinteren Ende des Grundkörpers 102 durch eine Rückwand 112 miteinander verbunden sind, sowie einen Boden 114, welcher die beiden Seitenwände 110 miteinander verbindet.
Wie am besten aus den 2 und 7 bis 9 zu ersehen ist, umfasst der Boden 114 des flachen Bereichs 106 zwei jeweils einer Seitenwand 110 benachbarte seitliche Bodenabschnitte 116, die im montierten Zustand der Ölwanne 100 nahezu horizontal, mit einer leichten Neigung zu dem tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 hin, ausgerichtet sind, und einen zwischen den seitlichen Bodenabschnitten 116 angeordneten versetzten Bodenabschnitt 118, welcher im Einbauzustand der Ölwanne 100 in Richtung der Vertikalen 120 gegenüber den seitlichen Bodenabschnitten 116 nach oben, in den Innenraum des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 hinein, versetzt ist.
Auch der versetzte Bodenabschnitt 118 ist im Einbauzustand der Ölwanne 100 nahezu horizontal, mit einer leichten Neigung zu dem tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 hin, ausgerichtet.
Der versetzte Bodenabschnitt 118 ist über jeweils einen im Einbauzustand der Ölwanne 100 gegen die Horizontale geneigten Verbindungsabschnitt 122 des Bodens 114 mit jedem der seitlichen Bodenabschnitte 116 verbunden.
Der versetzte Bodenabschnitt 118 bildet zusammen mit den beiden angrenzenden Verbindungsabschnitten 122 eine im Boden 114 des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 ausgebildete Sicke 124.
Zur Versteifung der Sicke 124 und damit des Bodens 114 ist eine Mehrzahl von Kopplungselementen 126 vorgesehen, welche die Form von Querrippen 128 aufweisen und sich quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zur Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 und der Sicke 124 von dem linken Verbindungsabschnitt 122a über den versetzten Bodenabschnitt 118 hinweg bis zu dem rechten Verbindungsabschnitt 122b und vorzugsweise darüber hinaus, über den jeweiligen seitlichen Bodenabschnitt 116 hinweg, bis zumindest nahezu an die jeweilige Seitenwand 110, vorzugsweise bis an die jeweilige Seitenwand 110, erstrecken.
Diese Querrippen 128 bilden zusammen einen Quergurt 130, welcher sich über zumindest nahezu die gesamte Breite oder vorzugsweise über die gesamte Breite des Bodens 114 des flachen Bereichs 106 erstreckt und so die beiden Seitenwände 110 miteinander und mit den Seitenwände der Sicke 124 bildenden Verbindungsabschnitten 122 koppelt.
Die Kopplungselemente 126 sind vorzugsweise einstückig mit dem Boden 114 und den Seitenwänden 110 des Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 ausgebildet.
Durch die mechanische Kopplung der Seitenwände 110 und der Verbindungsabschnitte 122 wird eine Querverstrebung des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 erzielt, wodurch die Eigenfrequenzen des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 zu höheren Frequenzen hin verschoben werden.
Ferner wird durch das Vorhandensein der Sicke 124 in dem ansonsten im Wesentlichen flachen Boden 114 des flachen Bereichs 106 erreicht, dass die niedrigste Eigenschwingung dieses Bereichs des Grundkörpers 102 eine Amplitude aufweist, welche im Wesentlichen in eine senkrecht zu der Längsrichtung 108 und senkrecht zur Vertikalen 120 ausgerichtete Querrichtung 132 des Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 weist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass die Ölwanne 100 im Betrieb des Motors, an welchem die Ölwanne 100 montiert ist, nur in geringem Umfang durch Schwingungen des Motors zu Eigenschwingungen angeregt wird, so dass die Geräuschentwicklung durch akustische Optimierung minimiert ist und auch die mechanische Stabilität der Ölwanne nicht durch Vibrationen des Grundkörpers 102 beeinträchtigt wird.
Wie am besten aus 2 zu ersehen ist, erstreckt sich die Sicke 124 mit dem versetzten Bodenabschnitt 118 in der Längsrichtung 108 über mehr als die Hälfte, vorzugsweise über mindestens zwei Drittel, der Länge des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102, d. h. dessen Ausdehnung in der Längsrichtung 108.
Nach vorne erstreckt sich die Sicke 124 bis nahezu an den tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 heran.
Nach hinten endet die Sicke 124 im Abstand von der Rückwand 112.
Der durch die Kopplungselemente 126 gebildete Quergurt 130 erstreckt sich über mehr als die Hälfte, vorzugsweise über mehr als zwei Drittel, der Länge der Sicke 124 in der Längsrichtung 108 hinweg.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Quergurt 130 zusätzliche Querrippen 134 umfasst, welche zwischen dem hinteren Ende der Sicke 124 und der Rückwand 112 angeordnet sind.
Alle Kopplungselemente 126 und die zusätzlichen Querrippen 134 sind in der Längsrichtung 108 schmal ausgebildet und weisen in dieser Richtung eine Dicke auf, welche deutlich kleiner ist als der Abstand d von in der Längsrichtung 108 aufeinanderfolgenden Kopplungselementen 126.
Vorzugsweise ist der Abstand d kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Viertel, des Abstands d in der Längsrichtung 108.
Alle Kopplungselemente 126 sind im Wesentlichen parallel zueinander und zur Querrichtung 132 ausgerichtet und folgen längs der Längsrichtung 108 im Wesentlichen äquidistant aufeinander.
Die Kopplungselemente 126 und die zusätzlichen Querrippen 134 sind vorzugsweise ausschließlich an der Außenseite des Grundkörpers 102 vorgesehen und stehen von der Außenseite des Bodens 114 aus nach unten vor.
Im Innenraum des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 sind vorzugsweise keine Kopplungselemente 126 vorgesehen, um den Ölrückfluss aus dem flachen Bereich 106 in den tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 nicht zu behindern.
Wie am besten aus den 4 und 8 zu ersehen ist, weist der flache Bereich 106 des Grundkörpers 102 zur weiteren Versteifung innere Rippen 136 auf, welche in der Seitenansicht im Wesentlichen dreieckig ausgebildet sind und jeweils eine Seitenwand 110 mit dem benachbarten seitlichen Bodenabschnitt 116 verbinden.
Um den Ölabfluss aus den Zwischenräumen zwischen den Inneren Rippen 136 zu erleichtern, sind die inneren Rippen 136 schräg zur Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 ausgerichtet, und zwar derart, dass ihr der jeweiligen Seitenwand 110 abgewandtes Ende näher an dem tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 liegt als deren der jeweiligen Seitenwand 110 zugewandtes Ende.
Ferner sind die inneren Rippen 136 vorzugsweise gekrümmt ausgebildet, und zwar – vom tiefen Bereich 104 des Grundkörpers 102 aus gesehen – konkav gekrümmt.
Durch diese konkave Krümmung wird verhindert, dass beim Ablaufen des Öls aus dem flachen Bereich 106 des Grundkörpers 102 Ölreste hinter den inneren Rippen 136 zurückbleiben.
Die Anzahl der inneren Rippen 136 ist vorzugsweise ungefähr doppelt so groß wie die Anzahl der Querrippen 128 und 134 an der Außenseite des flachen Bereichs 106.
Dabei liegt der Ankopplungspunkt jeder zweiten inneren Rippe 136 an die jeweils zugeordnete Seitenwand 110 vorzugsweise an ungefähr derselben axialen Position (längs der Längsrichtung 108) wie der Ankopplungspunkt einer der Querrippen 128 oder 134 an dieselbe Seitenwand 110, wodurch die Kopplung der betreffenden Querrippe 128 bzw. 134 an die jeweilige Seitenwand 110 verstärkt wird.
Der versetzte Bodenabschnitt 118 und vorzugsweise die gesamte Sicke 124 sind im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu einer im Einbauzustand der Ölwanne 100 vertikalen, längs der Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 verlaufenden Längsmittelebene 138 des Grundkörpers 102 ausgebildet.
Der vordere tiefe Bereich 104 des Grundkörpers 102 umfasst einen Boden 140, eine dem flachen Bereich 106 der Ölwanne 100 abgewandte Vorderwand 142, eine den Boden 140 des tiefen Bereichs 104 mit dem Boden 114 des flachen Bereichs 106 verbindende Rückwand 144 und zwei die Vorderwand 142 mit der Rückwand 144 verbindende Seitenwände 145, welche sich im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung 108 erstrecken (siehe insbesondere die 1 bis 6).
Zur Versteifung des tiefen Bereichs 104 ist derselbe an seiner Außenseite mit einem zentralen Längsgurt 146 versehen, welcher eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Längsrippen 148 umfasst, die in der Querrichtung 132 des Grundkörpers 102 voneinander beabstandet sind und sich von einem Befestigungsflansch 150 am oberen Rand der Vorderwand 142 über die Vorderwand 142 im Wesentlichen vertikal nach unten und über den Boden 140 des tiefen Bereichs 104 bis zur Rückwand 144 des tiefen Bereichs 104 erstrecken.
Im Bereich des Bodens 140 verlaufen die Längsrippen 148 im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102.
Der Befestigungsflansch 150 dient der Montage des Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 (über eine nicht dargestellte Dichtung) an dem Motorblock eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors und läuft, ringförmig geschlossen, um den oberen Rand des tiefen Bereichs 104 und des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102.
Der Befestigungsflansch 150 weist eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung des Befestigungsflansches 150 voneinander beabstandeten Aufnahmen 152 für Befestigungsschrauben 154 auf, mit welchen die Ölwanne 100 an dem Motorblock festlegbar ist.
Zur Versteifung des Befestigungsflansches 150 ist dieser mit einer umlaufenden Kastenverrippung 155 versehen.
Der tiefe Bereich 104 des Grundkörpers 102 weist von den Seitenwänden 145 aus in der Querrichtung 132 vorstehende Zusatztaschen 156 auf, deren Innenräume mit dem Innenraum des tiefen Bereichs 104 kommunizieren und dessen Ölaufnahmekapazität vergrößern.
Insbesondere sind an jeder Seitenwand 145 eine kleinere vordere Zusatztasche 156a und eine größere hintere Zusatztasche 156b vorgesehen, welche durch einen Zwischenraum 158 voneinander getrennt sind, der zur Aufnahme von Lagerstützen des Motors während der Montage der Ölwanne 100 an dem Motor dient.
Zusätzlich zu dem zentralen Längsgurt 146 sind seitliche Längsgurte 160 vorgesehen, welche jeweils mehrere Längsrippen 148 umfassen, die sich von dem Befestigungsflansch 150 über die Vorderwand 142 und den Boden 140 des tiefen Bereichs 104 bis zu dessen Rückwand 144 erstrecken.
Zusätzliche seitliche Längsrippen 162 können sich über die Vorderseite der vorderen Zusatztaschen 156a sowie die Unterseiten der vorderen Zusatztaschen 156a und der hinteren Zusatztaschen 156b erstrecken und durch jeweils einen der Zwischenräume 158 unterbrochen sein.
Die Längsrippen 148 des zentralen Längsgurts 146 und der seitlichen Längsgurte 160 erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Rückwand 144 des tiefen Bereichs 104 bis zum Beginn des Bodens 114 des flachen Bereichs 106.
Dabei kann der Boden 114 des flachen Bereichs 106 an seinem dem tiefen Bereich 104 zugewandten Ende gegenüber der Horizontalen um einen relativ großen Winkel von beispielsweise ungefähr 30° geneigt sein, um den Abfluss von Öl aus dem flachen Bereich 106 in den tiefen Bereich 104 zu begünstigen.
Wie am besten aus den 2 und 5 zu ersehen ist, ist der Boden 140 des tiefen Bereichs 104 zusätzlich zu den Längsrippen 148 und 162 mit einem zentralen Quergurt 164, einem hinteren Quergurt 166 und einem vorderen Quergurt 168 versehen, welche jeweils aus mehreren sich in der Querrichtung 132 erstreckenden und in der Längsrichtung 108 voneinander beabstandeten Querrippen 170 gebildet sind.
Die Querrippen 170 des zentralen Quergurts 164 kreuzen die Längsrippen 148 des zentralen Längsgurts 146 in einem ungefähr quadratischen zentralen Abschnitt 172 des Bodens 140 und bilden dort eine Kreuzverrippung.
Die Querrippen 170 des zentralen Quergurts 166 erstrecken sich jeweils über die gesamte Breite des Bodens 140 (einschließlich der Unterseiten der Zusatztaschen 156), d. h. über dessen gesamte Erstreckung in der Querrichtung 132, so dass die Seitenwände 110 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 durch den zentralen Quergurt 164 miteinander gekoppelt sind.
Durch die mechanische Kopplung der Rückwand 144 des tiefen Bereichs 104 mittels des zentralen Längsgurtes 146 mit der Vorderwand 142 und dem Befestigungsflansch 150 einerseits und die mechanische Kopplung der beiden Seitenwände 145 des tiefen Bereichs 104 mittels des zentralen Quergurtes 164 wird der tiefe Bereich 104 so versteift, dass dessen Eigenfrequenzen zu höheren Frequenzen hin verschoben sind.
Dies hat zur Folge, dass im Betrieb des Verbrennungsmotors weniger Eigenschwingungen der Ölwanne 100 durch Vibrationen des Motors angeregt werden, was eine geringere Geräuschentwicklung aufgrund akustischer Optimierung sowie eine höhere mechanische Stabilität der Ölwanne 100 zur Folge hat.
Querrippen 170 des hinteren Quergurts 166 sind in ihrem zentralen Bereich zwischen den Seitenwänden 145 gekrümmt ausgebildet und umschließen eine im Boden 140 des tiefen Bereichs 104 vorgesehene Ölablassöffnung 174 des Grundkörpers 102.
Links und rechts von der Ölablassöffnung 174 kreuzen sich die Querrippen 170 des hinteren Quergurts 166 mit Längsrippen 148 des zentralen Längsgurts 146 und jeweils eines seitlichen Längsgurtes 160 sowie mit den zusätzlichen seitlichen Längsrippen 162 an den Zusatztaschen 156, so dass links und rechts der Ölablassöffnung 174 jeweils eine hintere Abstellzone 176 mit Kreuzverrippung gebildet ist, auf welcher die Einheit aus Motorblock und daran montierter Ölwanne 100 abgestellt werden kann.
Ebenso kreuzen die Querrippen 170 des vorderen Quergurts 168, welche im Bereich des zentralen Längsgurts 146 unterbrochen sind, die Längsrippen 148 der seitlichen Längsgurte 160 und bilden so zusätzliche vordere Abstellzonen 178 zu beiden Seiten des zentralen Längsgurts 146, welche jeweils eine Kreuzverrippung aufweisen und ebenfalls zum Abstellen der Einheit aus Motorblock und daran montierter Ölwanne 100 dienen können.
Wie am besten aus den 11 bis 13 zu ersehen ist, sind die Zusatztaschen 156 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 an ihrer Innenseite mit einer Kreuzverrippung 180 aus in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufenden inneren Vertikalrippen 182 und diese kreuzenden, im Einbauzustand der Ölwanne 100 im Wesentlichen horizontal verlaufenden Horizontalrippen 184 versehen, wodurch der tiefe Bereich 104 des Grundkörpers 102 weiter versteift wird.
Dabei stehen die Vertikalrippen 182 vorzugsweise weiter in den Innenraum des tiefen Bereichs 104 vor als die Horizontalrippen 184.
An der Außenseite des tiefen Bereichs 104 stehen vorzugsweise die Längsrippen 148 und 162 weiter über die Außenseite des Grundkörpers 102 vor als die Querrippen 170, da nach dem Einbau der Ölwanne 100 mit dem Motorblock in ein Kraftfahrzeug von der Straße aufgewirbelte Steine sich häufiger in der Längsrichtung 108 als quer hierzu bewegen.
Die Längsrippen 148 und 162 an der Vorderwand 142 des Grundkörpers 102 dienen, zusätzlich zur Erzielung einer mechanischen Ankopplung an den Befestigungsflansch 150, als Steinschlagschutz.
Der Boden 140 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 weist vorzugsweise eine – von der Außenseite der Ölwanne 100 her gesehen – konvexe Wölbung auf.
Die Ölablassöffnung 174 ist vorzugsweise an einem im Einbauzustand der Ölwanne 100 tiefsten Punkt des Bodens 140 des Grundkörpers 102 angeordnet.
Wie am besten aus der perspektivischen Darstellung der 18 zu ersehen ist, ist an der Innenseite des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102, die Ölablassöffnung 174 umgebend, eine Aufnahme 186 für ein in den 20 und 21 separat dargestelltes Verschlusselement 188 zum Verschließen der Ölablassöffnung 174 vorgesehen.
Die Aufnahme 186 umfasst einen ringförmigen Träger 190, der von mehreren, beispielsweise vier, von dem Boden 140 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 aus nach oben in den Innenraum des tiefen Bereichs 104 vorstehenden Stützen 192 abgestützt wird.
Zwischen den Stützen 192 sind Durchtrittsöffnungen 194 ausgebildet, welche sich nach unten mindestens bis zur Oberseite des Bodens 140 erstrecken, so dass Öl aus dem Innenraum des Grundkörpers 102 durch diese Durchtrittsöffnungen 194 restlos in die Ölablassöffnung 174 abfließen kann und somit der Innenraum des Grundkörpers 102 im Wesentlichen vollständig von Öl entleert werden kann.
Von dem ringförmigen Träger 190 stehen, jeweils im Bereich zwischen zwei Stützen 192, zwei aufnahmeseitige Führungselemente 196 in Form von Führungsvorsprüngen 198 in (bezogen auf die Mittelachse der Ölablassöffnung 174) radialer Richtung in den Innenraum des ringförmigen Trägers 190 vor.
Wie am besten aus 19 zu ersehen ist, stehen sich die beiden aufnahmeseitigen Führungselemente 196 im Wesentlichen diametral gegenüber.
In einem Winkelabstand von ungefähr 90° von den aufnahmeseitigen Führungselementen 196, längs der Umfangsrichtung des ringförmigen Trägers 190, sind zwischen den beiden aufnahmeseitigen Führungselemente 196 zwei hakenförmige Federelemente 200 angeordnet, welche sich von einer Oberseite 202 des ringförmigen Trägers 190 aus nach oben erstrecken und, wie in den 23 und 25 dargestellt, das Verschlusselement 188 in seiner Schließstellung übergreifen.
Die vorstehend beschriebene Aufnahme 186 für das Verschlusselement 188 ist vorzugsweise einstückig und insbesondere einstückig mit dem Grundkörper 102 der Ölwanne 100 ausgebildet.
Das Verschlusselement 188 umfasst, wie am besten aus den 20 und 21 zu ersehen ist, einen unteren Kopfabschnitt 204, einen oberen, im Wesentlichen zylindrischen Führungsabschnitt 206 und einen den Führungsabschnitt 206 mit dem Kopfabschnitt 204 verbindenden Dichtabschnitt 208.
Der Kopfabschnitt 204 dient zum Betätigen des Verschlusselements 188 und weist zu diesem Zweck eine mittige Eingriffsöffnung 210 auf, in welche ein Betätigungswerkzeug eingreifen kann, um das Verschlusselement 188 um seine Längsachse 212 zu drehen.
Diese Eingriffsöffnung 210 kann beispielsweise polygonal ausgebildet sein, um mit einem komplementär hierzu ausgebildeten Betätigungswerkzeug mit polygonalem Querschnitt zusammenwirken zu können.
Außerdem ist der Kopfabschnitt 204 an seinem Umfang mit zwei Anschlägen 213 versehen, welche die Drehbewegung des Verschlusselements 188 abstoppen, wenn die Schließstellung des Verschlusselements 188 erreicht ist, um ein Überdrehen des Verschlusselements zu verhindern.
Der Dichtabschnitt 208 weist eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut 214 auf, in welcher ein Dichtungsring 216, vorzugsweise aus einem elastomeren Material, aufgenommen ist.
Der Dichtungsring 216 liegt in der in 25 im vertikalen Querschnitt gezeigten Schließstellung des Verschlusselements 188 an einer Umfangswand 218 der Ölablassöffnung 174 abdichtend an, so dass ein Abfließen des Öls aus der Ölwanne 100 in der Schließstellung des Verschlusselements 188 verhindert wird.
Der Führungsabschnitt 206 des Verschlusselements 188 weist zwei verschlusselementseitige Führungselemente 220 in Form jeweils eines Führungskanals 222 auf, in welchen jeweils eines der aufnahmeseitigen Führungselemente 196 in Form eines Führungsvorsprungs 198 eingreifen kann.
Jeder Führungskanal 222 weist einen an einer oberen Stirnfläche 224 des Verschlusselements 188 mündenden Einführabschnitt 226 auf, welcher sich vom äußeren Rand der Stirnfläche 224 im Wesentlichen parallel zur Längsachse 212 des Verschlusselements 188 nach unten erstreckt.
Um das Einführen des aufnahmeseitigen Führungselements 196 in den Führungskanal 222 zu erleichtern, ist dieser Einführabschnitt 226 an seinem oberen Ende mit den Einführabschnitt 226 zur Stirnfläche 224 hin erweiternden Einlaufschrägen 228 versehen.
An den Einführabschnitt 226 des Führungskanals 222 schließt sich ein wendelabschnittsförmiger Drehabschnitt 230 des Führungskanals 222 an. Wenn das aufnahmeseitige Führungselement 196 in diesen Drehabschnitt 230 des Führungskanals 222 eingreift, so bewirkt eine Drehung des Verschlusselements 188 um seine Längsachse 212 zugleich eine Bewegung des Verschlusselements 188 längs der Längsachse 212 relativ zu der Aufnahme 186 nach oben, so dass der Dichtabschnitt 208 des Verschlusselements 188 in die Ölablassöffnung 174 hineingezogen wird und der Dichtungsring 216 zur Anlage an der Umfangswand 218 der Ölablassöffnung 174 kommt.
An das untere Ende des Drehabschnitts 230 des Führungskanals 222 schließt sich ein Rastabschnitt 232 an, in welchem der obere Rand 234 des Führungskanals 222 gegenüber dem oberen Rand 234 am unteren Ende des Drehabschnitts 230 in Richtung der Längsachse 212 des Verschlusselements 188 nach oben um die Höhe einer Stufe 236 versetzt ist, so dass das Verschlusselement 188, wenn es so weit gedreht worden ist, dass das aufnahmeseitige Führungselement 196 den Rastabschnitt 232 des Führungskanals 222 erreicht, durch die von den Federelementen 200 der Aufnahme 186 auf die Stirnfläche 224 des Verschlusselement 188 ausgeübte elastische Vorspannkraft geringfügig längs der Längsachse 212 nach unten bewegt wird, so dass das aufnahmeseitige Führungselement 196 in dem Rastabschnitt 232 des Führungskanals 222 verrastet und durch die Stufe 236 am oberen Rand 234 des Führungskanals 222 an einer Rückkehr in den Drehabschnitt 230 des Führungskanals 222 gehindert ist.
Eine Abwicklung des oberen Randes 234 des Führungskanals 222 des Verschlusselements 188 in einer konkreten Ausführungsform mit beispielhaften Bemaßungen (in Millimetern) ist in 22 dargestellt.
Hieraus ist zu erkennen, dass die Neigung des Drehabschnitts 230 des Führungskanals 222 relativ zu der oberen Stirnfläche 224 des Verschlusselements 188 beispielsweise ungefähr 6,5° betragen kann.
Die Höhe der Stufe (senkrecht zum oberen Rand 234 des Führungskanals 222 gemessen) kann beispielsweise ungefähr 0,6 mm betragen.
Die beiden Führungskanäle 222 des Verschlusselements 188 sind identisch miteinander ausgebildet und in der Umfangsrichtung des Verschlusselements 188 um einen Winkel von 180° gegeneinander versetzt.
Beim Einsetzen des Verschlusselements 188 in die Ölablassöffnung 174 gelangen die aufnahmeseitigen Führungselemente 196 der Aufnahme 186 durch die Einführabschnitte 226 in den jeweils zugeordneten Führungskanal 222. Durch Hineindrücken des Verschlusselements 188 in die Ölablassöffnung 174 längs der Längsachse 212 gelangen die aufnahmeseitigen Führungselemente 196 durch den Einführabschnitt 226 bis in den Drehabschnitt 230 des jeweils zugeordneten Führungskanals 222.
Durch eine anschließende Drehung des Verschlusselements 188 mittels eines in die Eingriffsöffnung 210 des Kopfabschnitts 204 eingreifenden Betätigungswerkzeugs um einen Winkel von beispielsweise mehr als 90° durchläuft jedes aufnahmeseitige Führungselement 196 den Drehabschnitt 230 des zugeordneten Führungskanals 222, wodurch das Verschlusselement 188 weiter in die Ölablassöffnung 174 hineingezogen wird, um diese abzudichten.
Schließlich erreicht jedes aufnahmeseitige Führungselement 196 den jeweils zugeordneten Rastabschnitt 232, so dass das Verschlusselement 188 in der Schließstellung mit der Aufnahme 186 verrastet ist.
Durch die nach unten wirkende elastische Vorspannkraft der formelastischen Federelemente 200, welche in Kontakt mit der oberen Stirnfläche 224 des Verschlusselements 188 stehen, wird das Verschlusselement 188 in dieser Schließstellung gehalten.
Das Verschlusselement 188 und die Aufnahme 186 bilden somit zusammen einen federbelasteten Bajonettverschluss für die Ölablassöffnung 174.
Wie am besten aus der 24 zu ersehen ist, welche das Verschlusselement 188 in seiner Schließstellung zeigt, liegen die Anschläge 213 des Kopfabschnitts 204 des Verschlusselements 188 in der Schließstellung an jeweils einem zugeordneten, an dem Grundkörper 102 der Ölwanne 100 angeordneten Gegenanschlag 237 an, so dass das Verschlusselement 188 nicht über die Schließstellung hinaus relativ zu der Aufnahme 186 gedreht werden kann und somit eine Beschädigung der Aufnahme 186 und/oder des Verschlusselements 188 durch ein solches Überdrehen des Verschlusselements 188 ausgeschlossen ist.
Um das Verschlusselement 188 wieder aus der Ölablassöffnung 174 zu entfernen, muss zunächst diese elastische Vorspannung der Federelemente 200 durch eine entsprechend hohe Drehkraft überwunden werden, so dass die aufnahmeseitigen Führungselemente 196 relativ zu dem Führungskanal 222 über die Stufe 236 des oberen Randes 234 des Führungskanals 222 hinweg in den jeweiligen Drehabschnitt 230 des Führungskanals 222 bewegt werden können.
Nach Überwindung dieses Anfangswiderstandes, welcher das Verschlusselement 188 gegen ein unbeabsichtigtes Herausbewegen aus der Schließstellung sichert, können die aufnahmeseitigen Führungselemente 196 durch Drehen des Verschlusselements 188 um dessen Längsachse 212 in den Einführabschnitt 226 des jeweiligen Führungskanals 222 zurückbewegt werden. Damit ist eine Lösestellung des Verschlusselements 188 erreicht, in welcher das Verschlusselement 188 durch Abziehen von der Aufnahme 186 längs der Längsachse 212 nach unten vollständig von der Aufnahme 186 und damit vollständig von dem Grundkörper 102 der Ölwanne 100 lösbar ist.
Um zu erreichen, dass das Verschlusselement 188 bei einem Ölwechsel in dem in einen Ölauffangbehälter abgeflossenen Öl nicht untergeht, sondern aufschwimmt, so dass es dem abgelassenen Öl ohne weiteres entnommen werden kann und der Monteur bei einem Ölwechsel das von der Ölwanne gelöste Verschlusselement 188 bedenkenlos in den Ölauffangbehälter fallen lassen kann, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Verschlusselement 188 ein mittleres spezifisches Gewicht aufweist, das geringer ist als das spezifische Gewicht des in der Ölwanne 100 aufzunehmenden Motoröls.
Da das spezifische Gewicht von für in Kraftfahrzeugen zu verwendenden Motorölen üblicherweise im Bereich von ungefähr 0,8 g/cm³ bis ungefähr 0,95 g/cm³ liegt, beträgt das mittlere spezifische Gewicht des Verschlusselements 188 vorzugsweise höchstens ungefähr 0,7 g/cm³, insbesondere höchstens ungefähr 0,5 g/cm³.
Um das gewünschte niedrige mittlere spezifische Gewicht des Verschlusselements 188 bereitzustellen, kann insbesondere vorgesehen sein, dass im Inneren des Verschlusselements 188 ein (nicht dargestellter) Hohlraum ausgebildet ist, dessen Volumen im Verhältnis zum Gesamtvolumen des Verschlusselements 188 so groß bemessen ist, dass unter Berücksichtigung des spezifischen Gewichts des für die Herstellung des Verschlusselements 188 verwendeten Werkstoffs das mittlere spezifische Gewicht des gesamten Verschlusselements 188 einschließlich des Hohlraums den gewünschten Wert annimmt, so dass das Verschlusselement 188 in Motoröl schwimmt, und zwar so, dass ein beträchtlicher Teil des Verschlusselements 188 aus dem Motoröl herausragt.
Ein solches Verschlusselement 188 kann insbesondere als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sein, welches durch das an sich bekannte Gasinnendruck-Spritzgießen (GID) hergestellt wird.
Beim Gasinnendruck-Spritzgießen handelt es sich prinzipiell um ein normales Spritzgießverfahren, jedoch mit dem Unterschied, dass gegen Ende des Vorgangs des Füllens des Formhohlraums des Spritzgießwerkzeugs ein inertes Gas (beispielsweise Stickstoff) unter Druck in den Formhohlraum injiziert wird. Dabei verdrängt das Gas die Kunststoffschmelze und bewirkt aufgrund eines verhältnismäßig hohen Gasdrucks, dass die Kunststoffschmelze gegen die Wand des Werkzeug-Formhohlraums gedrängt wird und dort einen Mantel bildet, der nach dem Zurückziehen einer Injektionsnadel für die Gaszuführung geschlossen wird. Durch das Gasinnendruck-Spritzgießen lassen sich verhältnismäßig dickwandige Kunststoffteile mit darin enthaltenen Hohlräumen in guter Oberflächenqualität und kostengünstig herstellen.
Alternativ hierzu kann das Verschlusselement 188 aus zwei in einem einfachen herkömmlichen Spritzgießverfahren hergestellten Einzelteilen zusammengesetzt sein, welche gemeinsam den internen Hohlraum des Verschlusselements 188 zwischen sich einschließen und, beispielsweise durch Verklebung oder thermische Verschweißung, miteinander verbunden sind.
Wie am besten aus den 1 und 26 bis 28 zu ersehen ist, umfasst die Ölwanne 100 eine Ölabsaugeinrichtung 238 mit einer in den Grundkörper 102 eingeformten Durchführung 240, die vorzugsweise an einer der Seitenwände 145 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 angeordnet ist, und einem getrennt von dem Grundkörper 102 hergestellten Ölabsaugrohr 242, welches sich durch die Durchführung 240 hindurch von einem Außenraum 244 des Grundkörpers 102 in dessen Innenraum 246 hinein erstreckt.
Wie am besten aus 27 zu ersehen ist, ist das Ölabsaugrohr 242 an seinem im Außenraum 244 angeordneten oberen Ende mit einem Anschlussteil 248 versehen, welcher ein sich nach unten hin konisch erweiterndes Anschlussprofil 250 aufweist, über welches eine (nicht dargestellte) Ölabsaugleitung auf den Anschlussteil 248 aufgeschoben werden kann, um die Ölabsaugleitung durch Kraftschluss und/oder durch Formschluss mit dem Anschlussteil 248 des Ölabsaugrohrs 242 zu verbinden.
In der Längsachse 252 des Ölabsaugrohrs 242 gesehen unterhalb des Anschlussteils 248 ist an dem Ölabsaugrohr 242 ein radial zur Längsachse 252 nach außen vorstehender Auflagebund 254 ausgebildet, dessen Unterseite 256 im Wesentlichen flächig an einer Oberseite 258 der Durchführung 240 aufliegt und so das Ölabsaugrohr 242 im montierten Zustand abstützt.
Wie am besten aus 28 zu ersehen ist, ist der Auflagebund 254 nicht-rotationssymmetrisch ausgebildet; er weist nämlich an einer Stelle seines Umfangs eine Positionierungsausnehmung 260 auf, in welche im montierten Zustand des Ölabsaugrohrs 242 ein hierzu komplementärer Positionierungsvorsprung 262 des Grundkörpers 102 eingreift, so dass das Ölabsaugrohr 242 verdrehungssicher an der Durchführung 240 gehalten ist.
Die Positionierungsausnehmung 260 des Ölabsaugrohrs 242 und der Positionierungsvorsprung 262 des Grundkörpers 102 bilden somit zusammen eine Verdrehsicherung 264 für das Ölabsaugrohr 242.
In Richtung der Längsachse 252 nach unten schließt sich an den Auflagebund 254 des Ölabsaugrohrs 242 ein Dichtabschnitt 266 an, welcher mit einer Ringnut 268 versehen ist, die einen Dichtungsring 270 aufnimmt.
Der Dichtungsring 270 ist beispielsweise aus einem elastomeren Material gebildet und liegt an einer inneren Umfangsfläche der Durchführung 240 abdichtend an, so dass ein Austreten von Öl aus dem Innenraum 246 des Grundkörpers 102 durch die Durchführung 240 ausgeschlossen ist.
An den Dichtabschnitt 266 des Ölabsaugrohrs 242 schließt sich längs der Längsachse 252 nach unten ein Rastabschnitt 272 an, welcher mit mehreren, beispielsweise drei, längs der Umfangsrichtung des Ölabsaugrohrs 242 im Winkelabstand voneinander angeordneten Rastvorsprüngen 274 versehen ist, die in zu der Längsachse 252 radialer Richtung nach außen weisen.
Diese Rastvorsprünge 274 hintergreifen im montierten Zustand des Ölabsaugrohrs 242 jeweils eine federelastische Rastzunge 276, die einstückig mit dem Grundkörper 102 der Ölwanne 100 ausgebildet ist.
Beim Einführen des Ölabsaugrohrs 242 durch die Durchführung 240 weichen die Rastzungen 276 in radialer Richtung aus, um die Rastvorsprünge 274 des Ölabsaugrohrs 242 passieren zu lassen.
Anschließend bewegen sich die Rastzungen 276 aufgrund ihrer Formelastizität in ihre Ausgangslage zurück, so dass sie ein Zurückbewegen der Rastvorsprünge 274 durch die Durchführung 240 verhindern und das Ölabsaugrohr 242 direkt mit dem Grundkörper 102 verrastet ist.
Somit bilden die Rastzungen 276 grundkörperseitige Rastelemente 278 und die Rastvorsprünge 274 rohrseitige Rastelemente 280 einer als Ganzes mit 282 bezeichneten Rastvorrichtung, durch welche das Ölabsaugrohr 242 mit der Durchführung 240 des Grundkörpers 102 verrastbar ist.
Wie am besten aus 26 zu ersehen ist, stützt sich das untere Ende des Ölabsaugrohrs 242 im montierten Zustand an einer, vorzugsweise gewölbten, Anlagefläche 284 ab, welche an einer Rippe 286 ausgebildet ist, die in den Boden 140 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 eingeformt ist.
Ein Abschnitt der äußeren Umfangsfläche des Ölabsaugrohrs 242 liegt im montierten Zustand des Ölabsaugrohrs 242 an einer zylindermantelabschnittsförmig gekrümmten Abstützfläche 288 an, welche an einem Endbereich einer in den Boden 140 des tiefen Bereichs 104 des Grundkörpers 102 eingeformten, zu der Abstützfläche 288 hin ansteigenden Rampe 290 ausgebildet ist.
Der Abstand zwischen der Anlagefläche 284 am Boden 140 des Grundkörpers 102 und den grundkörperseitigen Rastelementen 278 einerseits und die Länge des Ölabsaugrohrs 242 unterhalb der rohrseitigen Rastelemente 280 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, dass das Ölabsaugrohr 242 unter einer Vorspannung zwischen die grundkörperseitigen Rastelemente 278 und den Boden 140 des Grundkörpers 102 geklemmt ist.
Durch diese Klemmung zwischen der Durchführung 240 und dem Boden 140 der Ölwanne 100 ist das Ölabsaugrohr 242 in seiner Position relativ zu dem Grundkörper 102 fixiert.
Dabei ist das Ölabsaugrohr 242 durch die Klemmkraft so zu der Abstützfläche 288 hin gekrümmt, dass es sich an dieselbe anschmiegt und so gegen ein seitliches Verrutschen relativ zu der Abstützfläche 288 gesichert ist.
Das Einbringen des Ölabsaugrohrs 242 in diese Klemmstellung an dem Grundkörper 102 wird dadurch erleichtert, dass das Ölabsaugrohr 242 bereits vor der Montage an dem Grundkörpers 102 mit einer leichten Vorkrümmung versehen ist, und zwar in der Weise, dass die Längsachse 252 des unteren Abschnitts des Ölabsaugrohrs 242 zu der der Positionierungsausnehmung 260 am Auflagebund 254 abgewandten Seite des Ölabsaugrohrs 242 hin vorgewölbt ist.
Diese Vorkrümmung des Ölabsaugrohrs 242 erleichtert das Einführen des unteren Endes des Ölabsaugrohrs 242 in die Klemmstellung an der Anlagefläche 284 und an der Abstützfläche 288 des Bodens 140.
Das Ölabsaugrohr 242 ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Polyamid, beispielsweise aus dem Polyamid 6.6, gebildet.
Besonders günstig ist es, wenn das Ölabsaugrohr 242 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Polyamid, gebildet ist.
Das Ölabsaugrohr 242 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Das Ölabsaugrohr 242 kann insbesondere durch ein Spritzgießverfahren hergestellt werden.
Auch der Grundkörper 102 der Ölwanne 100 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Der Grundkörper 102 ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, beispielsweise aus einem Polyamid, insbesondere aus dem Polyamid 6.6, gebildet.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Grundkörper 102 aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Polyamid, gebildet ist.
Der Grundkörper 102 kann in einem Spritzgießverfahren, insbesondere in einem Kaskaden-Spritzgießverfahren, hergestellt werden.
Ein solches Kaskaden-Spritzgießverfahren ist schematisch in 29 dargestellt.
Das Verfahren wird mittels einer mehrteiligen, zu der gewünschten Gestalt des herzustellenden Grundkörpers 102 komplementären Spritzgießform durchgeführt, welche eine dem zu bildenden Grundkörper 102 entsprechende Kavität 292 umschließt.
Der Kavität 292 ist ein fließfähiges Ausgangsmaterial, insbesondere geschmolzenes Kunststoffmaterial, mittels mehrerer Düsen 294 zuführbar, welche in 29 als Düsen 1 bis 5 durchnummeriert sind.
Die Düsen 294 münden entweder direkt in die Kavität 292, wie im Falle der Düsen 2 bis 5, oder aber, wie im Falle der Düse 1, in eine Zuführleitung 296, welche sich verzweigt und an mehreren, beispielsweise zwei, Auslassöffnungen 298 in die Kavität 292 mündet.
Wie aus 29 zu ersehen ist, münden die Auslassöffnungen 298 der Zuführleitung 296, an welche die Düse 1 angeschlossen ist, vorzugsweise in einen Flanschbereich 300 der Kavität 292, welcher dem Befestigungsflansch 150 des zu bildenden Grundkörpers 102 entspricht.
Im Kaskaden-Spritzgießverfahren wird die Kavität 292 der Spritzgießform durch die Düsen 1 bis 5 sequentiell mit dem fließfähigen Ausgangsmaterial befüllt, wobei die Düsen von einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung, mittels welcher Schließvorrichtungen (beispielsweise elektromagnetische Ventile) der Düsen ansteuerbar sind, zeitlich nacheinander geöffnet werden, und zwar so, dass die Fließfront 302 des Ausgangsmaterials in der Kavität 292, ausgehend von einer zuvor geöffneten Düse, die neu zu öffnende Düse bereits erreicht oder schon passiert hat, bevor diese weitere Düse geöffnet wird.
Auf diese Weise wandert nur eine einzige Fließfront 302 des Ausgangsmaterials in einer Füllrichtung 304 durch die Kavität 292, und es entstehen keine Bindenähte, die beim herkömmlichen Spritzgießverfahren dort auftreten, wo die von verschiedenen gleichzeitig geöffneten Düsen ausgehenden Fließfronten des Ausgangsmaterial aufeinandertreffen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kaskaden-Spritzgießverfahrens wird die Kavität 292 der Spritzgießform sequentiell längs einer Füllrichtung 304 befüllt, welche von dem dem tiefen Bereich 104 des herzustellenden Grundkörpers 102 abgewandten Endbereich 306 des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 zu der Vorderwand 142 des tiefen Bereichs 104 des herzustellenden Grundkörpers 102 weist.
Hierzu sind die Auslassöffnungen der Düsen 1 bis 5 in der Füllrichtung 304 aufeinanderfolgend an der Kavität 292 angeordnet und werden nacheinander in der Reihenfolge geöffnet, in welcher sie längs der Füllrichtung 304 aufeinanderfolgen.
Der Füllvorgang beginnt somit mit dem Öffnen der Düse 1, deren Auslassöffnungen 298 in den Flanschbereich 300 der Kavität 292 münden.
Von den Auslassöffnungen 298 der Düse 1 ausgehend hat die Fließfront 302 nach einer Füllzeit von beispielsweise 1,8 Sekunden die in 29 durch die gebrochene Linie 302a gekennzeichnete Position erreicht und somit die Auslassöffnung der Düse 2 bereits passiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Düse 2 geöffnet, um weiteres Ausgangsmaterial in die Kavität 292 einzubringen.
Nach einer Gesamtfüllzeit von beispielsweise 2,9 Sekunden hat die Fließfront 302 des Ausgangsmaterials die in 29 durch die gebrochene Linie 302b gekennzeichnete Position erreicht und somit bereits die Auslassöffnung der Düse 3 passiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Düse 3 geöffnet, um weiteres Ausgangsmaterial in die Kavität 292 einzubringen.
Nach einer Gesamtfüllzeit von beispielsweise 5,4 Sekunden hat die Fließfront 302 die in 29 durch die strichpunktierte Linie 302c gekennzeichnete Position erreicht und somit die Auslassöffnung der Düse 4 bereits passiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Düse 4 geöffnet, um weiteres Ausgangsmaterial in die Kavität 292 einzubringen.
Nach einer Gesamtfüllzeit von beispielsweise 8,0 Sekunden hat die Fließfront 302 des Ausgangsmaterials die in 29 durch die strichpunktierte Linie 302d gekennzeichnete Position erreicht und somit bereits die Auslassöffnung der Düse 5 passiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Düse 5 geöffnet, um weiteres Ausgangsmaterial in die Kavität 292 einzubringen.
Nach einer Gesamtfüllzeit von beispielsweise ungefähr 10,9 Sekunden ist die gesamte Kavität 292 mit dem fließfähigen Ausgangsmaterial befüllt, so dass die Düsen 294 geschlossen und der aus dem Ausgangsmaterial hergestellte Grundkörper 102 nach dem Erkalten und Verfestigen aus der mehrteiligen Spritzgießform entnommen werden kann.
Die Öffnungszeitpunkte der Düsen 294 können dabei fest vorgegeben sein, so dass das Öffnen der Düsen zeitgesteuert erfolgt.
Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das Öffnen der Düsen durchflussmengengesteuert erfolgt, d. h. eine neue Düse wird dann geöffnet, wenn die der Kavität 292 zugeführte Menge des fließfähigen Ausgangsmaterials einen bestimmten Wert erreicht hat.
Um dies zu ermöglichen, ist in einer Zuleitung für das Ausgangsmaterial zu den Düsen 294 eine Durchflussmengen-Messeinrichtung vorgesehen.
Ferner ist es möglich, das Öffnen der Düsen 294 druckgesteuert durchzuführen. Hierzu ist innerhalb der Kavität 292 mindestens ein (nicht dargestellter) Drucksensor vorgesehen, welcher den Innendruck in der Kavität 292 misst, der sich erhöht, wenn die Fließfront 302 den Drucksensor erreicht.
Zum Steuern der Öffnungszeitpunkte mehrer Düsen sind vorzugsweise mehrere Drucksensoren in der Kavität 292 angeordnet, welche jeweils einer der zu steuernden Düsen zugeordnet sind.
Dadurch, dass die Kavität 292 in einer mit der Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 übereinstimmenden Füllrichtung 304 sukzessive befüllt wird, wird bei Verwendung eines Fasern enthaltenden Ausgangsmaterials erreicht, dass die Fasern, insbesondere Glasfasern, vorwiegend im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 ausgerichtet sind.
Insbesondere kann so erreicht werden, dass die Fasern im Befestigungsflansch 150 des Grundkörpers 102 im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung 108 des Grundkörpers 102 ausgerichtet sind. Hierdurch wird eine besonders hohe mechanische Stabilität des Befestigungsflansches 150 erzielt.
Dadurch, dass die Düse 294, welche zuerst öffnet, das Ausgangsmaterial in den Flanschbereich 300 der Kavität 292 einbringt, wird erreicht, dass die Befüllung des Flanschbereichs 300 der Kavität 292 vor der Befüllung der übrigen Bereiche der Kavität 292 abgeschlossen ist, so dass ein Entstehen von Bindenähten im mechanisch besonders stark beanspruchten Befestigungsflansch 150 des herzustellenden Grundkörpers 102 vermieden wird.
Durch das angewandte Kaskaden-Spritzgießverfahren wird ferner erreicht, dass der so hergestellte Grundkörper 102 der Ölwanne 100 nach dem Entformen einen geringeren Einfall der Seitenwände zu der Längsmittelebene 138 hin aufweist.
Eine in 30 in einem schematischen vertikalen Querschnitt durch den flachen Bereich 106 des Grundkörpers 102 dargestellte zweite Ausführungsform eines Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass der versetzte Bodenabschnitt 118 des Bodens 114 des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 gegenüber den seitlichen Bodenabschnitten 116 des Bodens 114 nicht nach oben, sondern nach unten, zu dem Außenraum des Grundkörpers 102 hin, versetzt ist, so dass die aus dem versetzten Bodenabschnitt 118 und den beiden angrenzenden Verbindungsabschnitten 122 gebildete Sicke 124 nach unten über die Unterseite des Bodens 114 des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 vorsteht.
Bei dieser Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte 122 durch Kopplungselemente 126 in Form von Querrippen 128, die sich von jeweils einem seitlichen Rand 308 des versetzten Bodenabschnitts 118 bis zu der jeweils nächstliegenden Seitenwand 110 des flachen Bereichs 106 erstrecken, an die Seitenwände 110 gekoppelt, wodurch ebenso wie bei der ersten Ausführungsform die Eigenfrequenzen des flachen Bereichs 106 des Grundkörpers 102 zu höheren Frequenzen verschoben werden.
Auch bei dieser zweiten Ausführungsform wird somit eine akustische Optimierung erzielt, welche die Geräuschentwicklung vermindert und die mechanische Stabilität des Grundkörpers 102 erhöht.
Auch die Kopplungselemente 126 der zweiten Ausführungsform sind vorzugsweise vollständig außerhalb des Innenraums des Grundkörpers 102, nur an dessen Außenseite, angeordnet, um den Ölfluss im Innenraum des Grundkörpers 102 nicht zu behindern.
Im Übrigen stimmt die in 30 dargestellte zweite Ausführungsform eines Grundkörpers 102 der Ölwanne 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion, Herstellungsmaterial und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 29 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Grundkörpers (102) einer Ölwanne (100), umfassend folgenden Verfahrensschritt: – Befüllen einer zu dem Grundkörper (102) komplementären Spritzgießform mit einem fließfähigen Ausgangsmaterial in einem Kaskaden-Spritzgießverfahren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial über mindestens zwei voneinander beabstandete Düsen (294) in die Spritzgießform eingebracht wird, wobei die Düsen (294) nacheinander geöffnet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine erste Düse geöffnet wird und eine zweite Düse mit einer solchen zeitlichen Verzögerung nach der ersten Düse geöffnet wird, dass die Fließfront (302) des Ausgangsmaterials, ausgehend von der ersten Düse, die zweite Düse erreicht oder bereits passiert hat, wenn die zweite Düse geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Düsen nacheinander geöffnet werden, wobei die Reihenfolge der Düsenöffnungszeitpunkte der Reihenfolge der Düsenpositionen in einer Längsrichtung (108) des Grundkörpers (102) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse (294) oder die ersten Düsen, die geöffnet werden, das Ausgangsmaterial in einen Flanschbereich (300) der Spritzgießform einbringen, in welchem ein Befestigungsflansch (150) des Grundkörpers (102) der Ölwanne (100) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen mehrerer Düsen (294) nacheinander in Abhängigkeit von der verstrichenen Befüllzeit gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen mehrerer Düsen (294) nacheinander in Abhängigkeit von der in die Spritzgießform eingebrachten Ausgangsmaterialmenge gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen mehrerer Düsen (294) nacheinander in Abhängigkeit von einem innerhalb einer Kavität (292) der Spritzgießform herrschenden Druck gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck innerhalb der Kavität (292) mittels mindestens eines Drucksensors gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der herzustellende Grundkörper (102) einen tiefen Bereich (104) und einen sich in einer Längsrichtung (108) des Grundkörpers (102) von dem tiefen Bereich (104) weg erstreckenden flachen Bereich (106) umfasst und dass diejenige Düse (294), welche einem dem tiefen Bereich (104) des Grundkörpers (102) der Ölwanne (100) abgewandten Endbereich (306) des flachen Bereichs (106) des Grundkörpers (102) am nächsten liegt, zuerst geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial ein thermoplastisches Kunststoffmaterial umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial Fasern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Ausgangsmaterials in die Spritzgießform so erfolgt, dass die Fasern in einem Flanschbereich (300) der Spritzgießform, in dem ein Befestigungsflansch (150) des Grundkörpers (102) gebildet wird, eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung (108) des Grundkörpers (102) gerichtete Vorzugsrichtung aufweisen.
Grundkörper einer Ölwanne (100), der durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.
Grundkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (102) ein faserverstärktes Kunststoffmaterial umfasst und einen Befestigungsflansch (150) aufweist, in dem die Fasern eine im Wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung (108) des Grundkörpers (102) gerichtete Vorzugsrichtung aufweisen.