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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitswanne, insbesondere eine Motorölwanne, für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug.
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Flüssigkeitswannen in Kraftfahrzeugen dienen zur Aufnahme von Flüssigkeit, die für den Betrieb des Kraftfahrzeugs wichtig sind. Ein Beispiel für eine Flüssigkeitswanne ist die Motorölwanne.
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Flüssigkeitswannen sollen kompakt sein, aber gleichzeitig ein größtmögliches Volumen zur Aufnahme von Flüssigkeit aufweisen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkeitswanne bereitzustellen, deren Volumen zur Aufnahme von Flüssigkeit ohne Probleme vergrößert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Flüssigkeitswanne, insbesondere eine Motorölwanne, für ein Kraftfahrzeug gelöst, die eine Hauptwanne und eine von der Hauptwanne separate Nebenwanne aufweist, wobei die Hauptwanne einen Hauptraum für Flüssigkeit aufweist und an einer Seitenwand der Hauptwanne ein Durchlass vorgesehen ist. Dabei weist die Nebenwanne einen Nebenraum und eine Öffnung auf, wobei die Nebenwanne derart an einer Außenseite der Hauptwanne angebracht ist, dass die Öffnung der Nebenwanne am Durchlass der Hauptwanne anschließt und so der Hauptraum und der Nebenraum strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Der Nebenraum der Nebenwanne stellt somit eine separate Vergrößerung des Hauptraums der Hauptwanne dar. Auf diese Weise kann mehr Flüssigkeit in der Flüssigkeitswanne aufgenommen werden.
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Der Durchlass der Hauptwanne kann herstellungsbedingt vorhanden sein und muss durch einen separaten Deckel dicht verschlossenen werden. Diese Aufgabe übernimmt die Nebenwanne und vergrößert dabei gleichzeitig das Gesamtvolumen der Hauptwanne. Die Nebenwanne weist somit eine Doppelfunktion als Deckel und als Volumenerweiterung auf.
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Unter einer Seitenwand wird im Rahmen dieser Erfindung eine Wand verstanden, die die Hauptwanne seitlich, d. h. in vorgesehener Montageposition in einer horizontalen Richtung begrenzt. Insbesondere stellt der Boden der Hauptwanne keine Seitenwand dar.
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Insbesondere wird der Hauptraum im Wesentlichen lateral vergrößert oder, in anderen Worten ausgedrückt, ist die Nebenwanne so an der Hauptwanne angebracht, dass sie im Wesentlichen horizontal von einer lateralen Seitenwand der Hauptwanne absteht. Dementsprechend wird die Hauptwanne nicht nach unten hin vergrößert.
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Gemäß einem Aspekt ist die Nebenwanne zerstörungsfrei lösbar an der Außenseite der Hauptwanne anbringbar. So kann die Nebenwanne leicht an die Hauptwanne montiert oder von der Hauptwanne demontiert werden, was beispielsweise bei einem Wechseln der Flüssigkeit von Vorteil ist.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass der Durchlass zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterhalb einer vorgesehenen Maximalfüllhöhe der Hauptwanne angeordnet ist. So kann der durch den Nebenraum gebildete zusätzliche Hauptraum effizient ausgenutzt werden.
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Insbesondere ist die Maximalfüllhöhe so gewählt, dass keine bewegten Bauteile, beispielsweise Bauteile der Kurbelwelle, in die im Haupt- und Nebenraum aufgenommene Flüssigkeit pantschen. So wird einem Eintrag von Luft in die Flüssigkeit vorgebeugt.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Nebenraum in vorgesehener Montageposition teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig oberhalb eines tiefsten Punktes der Öffnung angeordnet ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Nebenraum ein Totvolumen an Flüssigkeit aufweist, die bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel in der Nebenwanne verbleibt und folglich nicht für ihren eigentlichen Zweck verwendet werden kann.
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Beispielsweise weist der Nebenraum der Nebenwanne ein Mindestvolumen von 0,1 Liter, insbesondere 0,5 Litern auf. So kann eine merkliche Volumenvergrößerung des Hauptraums erzielt werden. Die Nebenwanne ist somit kein „flacher Deckel“, sondern trägt zur Volumenvergrößerung des Hauptraums bei.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Durchlass umfangsmäßig von einer Kontaktfläche umschlossen ist und dass die Öffnung der Nebenwanne umfangsmäßig von einer Kontaktfläche umschlossen ist, wobei die Kontaktflächen aneinander anliegen oder eine Dichtung, beispielsweise eine Flachdichtung oder eine pastöse Dichtung, zwischen den Kontaktflächen vorgesehen ist. So können die Hauptwanne und die Nebenwanne einfach und insbesondere dichtend aneinander angeschlossen werden und so die fluidische Verbindung zwischen dem Hauptraum und dem Nebenraum hergestellt werden.
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Optional ist eine Kontaktfläche oder sind beide Kontaktflächen flanschartig ausgebildet. So kann eine leichtere Befestigung gewährleistet werden. Des Weiteren sind separate Befestigungskomponenten, wie beispielsweise Schrauben oder Niete, bei einer Befestigung über den flanschartigen Abschnitt leichter von außen zugänglich.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Hauptwanne und die Nebenwanne lediglich über ihre Kontaktflächen aneinander befestigt sind. Das ermöglicht eine einfachere und leichtere Montage und Demontage, und es können zusätzliche separate Bauteile, wie beispielsweise Befestigungskomponenten, eingespart werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest im Bereich der Öffnung der Nebenwanne und des Durchlasses der Hauptwanne jeweils wenigstens ein Befestigungsmittel vorgesehen, durch das die Nebenwanne an der Hauptwanne anbringbar ist. Das erleichtert die Montage und Demontage der Nebenwanne an die Hauptwanne, da das Befestigungsmittel von außen leicht zugänglich ist.
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Die Befestigungsmittel können hierbei einteilig an der jeweiligen Wanne angeformt sein, wodurch die entsprechende Wanne in einem Prozessschritt hergestellt werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Kontaktfläche der Hauptwanne und/oder die Kontaktfläche der Nebenwanne das wenigstens eine Befestigungsmittel aufweist oder dass die Kontaktfläche der Hauptwanne und/oder die Kontaktfläche der Nebenwanne zumindest abschnittsweise durch das wenigstens eine Befestigungsmittel gebildet ist. In anderen Worten ausgedrückt, kann das Befestigungsmittel zumindest ein integraler Teil der Kontaktfläche der Hauptwanne und/oder der Kontaktfläche der Nebenwanne sein.
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Die Nebenwanne kann aus zumindest zwei Wannenteilen zusammengesetzt sein, die jeweils einen Teil des Nebenraums bilden, insbesondere wobei die Wannenteile zwei Wannenhälften der Nebenwanne sind. Für kompliziertere Wannenformen der Nebenwanne kann die Herstellung deutlich vereinfacht werden, wenn mehrere Wannenteile einzeln hergestellt werden und danach zu einer Nebenwanne zusammengesetzt werden.
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Zur Sicherstellung einer dichten und zuverlässigen Verbindung der einzelnen Wannenteile können die Wannenteile miteinander stoffschlüssig, beispielsweise durch Verschweißen oder Kleben, verbunden werden.
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Alternativ kann die Nebenwanne einteilig ausgeführt sein, wodurch weniger Herstellungsschritte notwendig sind und keine zusätzliche dichte Verbindung zwischen den einzelnen Wannenteilen hergestellt werden muss.
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Beispielsweise ist die Hauptwanne aus Metall oder einer Metalllegierung und ein Gussteil, insbesondere ein Druckgussteil. Auf diese Weise kann eine stabile und beständige Hauptwanne kosteneffizient hergestellt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass eine Querschnittsfläche des Durchlasses der Hauptwanne im Wesentlichen parallel zu einer Hauptentformungsrichtung der Hauptwanne ist. „Im Wesentlichen“ bedeutet hier eine maximale Abweichung der Querschnittsfläche des Durchlasses von der Parallelität zur Hauptentformungsrichtung von höchstens 30°.
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Die Nebenwanne ist beispielsweise aus einem Kunststoff und/oder durch Spritzguss hergestellt. So ist die Nebenwanne einfach und kostengünstig herstellbar und weist ein geringes Eigengewicht auf.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Querschnittsfläche der Öffnung der Nebenwanne maximal 10 %, insbesondere maximal 50 % einer der Hauptwanne zugewandten Seitenfläche der Nebenwanne beträgt oder mindestens 90 %, insbesondere mindestens 80 % einer der Hauptwanne zugewandten Seitenfläche der Nebenwanne beträgt. Auf diese Weise kann die Öffnung der Nebenwanne an den Durchlass der Hauptwanne angepasst sein, an dem die Nebenwanne angebracht wird.
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Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das einen Motor und eine Flüssigkeitswanne der zuvor genannten Art umfasst, insbesondere wobei die Flüssigkeitswanne eine Motorölwanne des Motors ist. In der Flüssigkeitswanne kann Flüssigkeit gesammelt werden, die zum Betrieb des Kraftfahrzeugs unerlässlich ist. So wird ein zuverlässiger Betrieb des Kraftfahrzeugs sichergestellt.
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Beispielsweise ist die Flüssigkeitswanne eine Motorölwanne des Motors, in der das zur Schmierung und Kühlung des Motors essentielle Motoröl aufgenommen ist.
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Das Kraftfahrzeug kann wenigstens ein weiteres Fahrzeugbauteil in der Umgebung der Flüssigkeitswanne aufweisen, wobei die Form der Nebenwanne so an das wenigstens eine angrenzende Fahrzeugbauteil angepasst ist, dass die Nebenwanne einen Zwischenraum zwischen der Hauptwanne und dem wenigstens einen Fahrzeugbauteil zumindest teilweise, insbesondere überwiegend, ausfüllt. Auf diese Weise kann der Bauraum innerhalb des Fahrzeugs optimal ausgenutzt werden.
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Um noch mehr Bauraum zur Volumenvergrößerung der Hauptwanne durch die Nebenwanne nutzen zu können, kann die Nebenwanne im Bereich des wenigstens einen Fahrzeugteils zumindest teilweise komplementär zum Fahrzeugbauteil ausgebildet sein.
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Insbesondere ist die Nebenwanne zumindest abschnittsweise kurvenförmig ausgebildet und umschließt zumindest ein angrenzendes Fahrzeugbauteil wenigstens zum Teil. So kann der zur Verfügung stehende Bauraum effizient und optimal ausgenutzt werden.
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Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Flüssigkeitswanne gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische Schnittansicht eines Frontbereichs eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitswanne,
- - 2 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitswanne gemäß 1 mit einer Hauptwanne und einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nebenwanne,
- - 3 eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nebenwanne der erfindungsgemäßen Flüssigkeitswanne gemäß 1, und
- - 4 eine Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitswanne gemäß 1 mit einer Hauptwanne und zwei erfindungsgemäßen Nebenwannen.
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In 1 ist ein Frontbereich eines Kraftfahrzeugs 10 dargestellt, in dem ein Motor 12, eine dem Motor 12 zugeordnete Flüssigkeitswanne 14, in die Flüssigkeit bis zu einer Maximalfüllhöhe M eingefüllt werden kann, und ein weiteres Fahrzeugbauteil 16 angeordnet sind.
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Beispielsweise ist die Flüssigkeitswanne 14 eine Motorölwanne des Motors 12, und das weitere Fahrzeugbauteil 16 ist ein Teil einer Radaufhängung des Kraftfahrzeugs 10.
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Die Flüssigkeitswanne 14 umfasst eine Hauptwanne 18, die einen Hauptraum 20 aufweist, und eine zur Hauptwanne 18 separate Nebenwanne 22, die einen Nebenraum 24 aufweist.
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Die im Folgenden verwendeten Richtungsangaben beziehen sich auf die ordnungsgemäße Montageposition der Flüssigkeitswanne 14 im Kraftfahrzeug 10.
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An einer Seitenwand 26, d.h. einer lateralen Außenseite, der Hauptwanne 18 ist ein Durchlass 28 ausgebildet, an dem die Nebenwanne 22 so zerstörungsfrei lösbar befestigt ist, dass der Durchlass 28 und die Öffnung 30 miteinander fluchten und so der Hauptraum 20 und der Nebenraum 24 fluidisch miteinander verbunden sind.
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Dementsprechend ist die Nebenwanne 22 nicht an einer Unterseite der Hauptwanne 18 befestigt.
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In 2 ist eine Explosionsdarstellung der Flüssigkeitswanne 14 gezeigt mit der Hauptwanne 18, der Nebenwanne 22 und Befestigungskomponenten 40. Des Weiteren ist das Fahrzeugbauteil 16 lediglich gestrichelt angedeutet.
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Die Hauptwanne 18 ist ein einteiliges Gussteil, das beispielsweise aus Metall oder einer Metalllegierung und in einem Druckgussverfahren hergestellt sein kann. Dabei wird eine Innenform der Hauptwanne 18 in eine erste Hauptentformungsrichtung R1 und eine Außenform der Hauptwanne 18 in eine zweite Hauptentformungsrichtung R2 entformt.
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In der hier gezeigten Ausführungsform der Hauptwanne 18 wird beim Druckgussverfahren ein Kanal 42 an der Seitenwand 26 der Hauptwanne 18 ausgeformt, der im Wesentlichen orthogonal, das heißt um maximal 30° geneigt, nach außen von der Seitenwand 26 absteht und der den Durchlass 28 begrenzt. In anderen Worten ausgedrückt, ist eine Querschnittsfläche des Durchlasses 28 im Wesentlichen parallel, das heißt um maximal 30° geneigt, zu den Hauptentformungsrichtungen R1, R2.
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Eine von der Seitenwand 26 abgewandte Stirnseite des Kanals 42 bildet eine Kontaktfläche 44 der Hauptwanne 18, die den Durchlass 28 umfangsmäßig umgibt.
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Die Kontaktfläche 44 weist Befestigungsmittel 46 auf, die hier als Löcher oder Gewinde zur Befestigung der Befestigungsmittel 40 ausgebildet sind.
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Die Nebenwanne 22 kann zum Beispiel aus Metall oder Kunststoff und in einem Gussverfahren, z. B. Spritzguss oder Druckguss, hergestellt sein. Sie ist ein von der Hauptwanne 18 separates Bauteil, also in einem getrennten Herstellungsschritt erzeugt.
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Im Bereich der Öffnung 30 weist die Nebenwanne 22 eine planare Kontaktfläche 36 auf, die die Öffnung 30 umfangsmäßig umgibt.
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Eine Querschnittsfläche der Öffnung 30 beträgt in der hier gezeigten Ausführungsform weniger als die Hälfte einer - im montierten Zustand der Nebenwanne 22 an der Hauptwanne 18 - zugewandten Seitenfläche 34 der Nebenwanne 22.
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An der Nebenwanne 22 sind Befestigungsmittel 38 angeformt, die hier als Löcher oder Gewinde ausgebildet sind und die zur Befestigung der Nebenwanne 22 an der Hauptwanne 18 dienen. Dabei bilden die Befestigungsmittel 38 einen Teil der Kontaktfläche 36.
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Insbesondere bilden die Befestigungsmittel 38 einen Befestigungsflansch.
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Die Nebenwanne 22 ist in der hier gezeigten Variante abschnittsweise kurvenförmig geformt, wodurch sie das Fahrzeugbauteil 16 zumindest teilweise umgibt.
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Dadurch ist die Nebenwanne 22 so geformt, dass sie an die Form des angrenzenden Fahrzeugbauteils 16 zumindest teilweise angepasst ist.
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Dabei kann die Nebenwanne 22 eine Form aufweisen, die zumindest abschnittsweise komplementär zur Form des angrenzenden Fahrzeugbauteils 16 ist.
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In einem montierten Zustand der Hauptwanne 18 und der Nebenwanne 22 liegen die Kontaktflächen 36, 44 derart aneinander an, dass sich die Befestigungsmittel 38, 46 jeweils gegenüberliegen und die Öffnung 30 der Nebenwanne 22 an dem Durchlass 28 der Hauptwanne 18 anschließt. Dabei wirken die Befestigungskomponenten 40 mit den Befestigungsmitteln 38, 46 zusammen, um die Nebenwanne 22 an der Hauptwanne 18 zu befestigen.
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Beispielsweise werden die Befestigungskomponenten 40 durch die Befestigungsmittel 38 der Nebenwanne 22 gesteckt und in die Befestigungsmittel 46 der Hauptwanne 18 geschraubt.
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Optional kann zwischen der Kontaktfläche 36 und der Kontaktfläche 44 eine Dichtung, beispielsweise eine Flachdichtung oder eine pastöse Dichtung, vorgesehen sein.
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Insbesondere bilden die Kontaktflächen 36, 44 jeweils einen Flansch, der zur Befestigung und/oder zur Abdichtung dient.
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In der hier gezeigten Ausführungsform der Flüssigkeitswanne 14 sind die Hauptwanne 18 und die Nebenwanne 22 lediglich über ihre Kontaktflächen aneinander befestigt.
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Der Nebenraum 24 stellt somit eine Volumenvergrößerung des Hauptraums 20 dar, wodurch mehr Flüssigkeit in einen durch den Hauptraum 20 und den Nebenraum 24 gebildeten gemeinsamen Gesamtraum aufgenommen werden kann. Insbesondere wird das Volumen unterhalb der Maximalfüllhöhe M vergrößert.
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Beispielsweise weist der Nebenraum 24 der Nebenwanne 22 ein Mindestvolumen von 0,1 Liter, insbesondere 0,5 Litern auf. Demnach ist die Nebenwanne 22 kein „flacher Deckel“, der den Durchlass 28 der Hauptwanne 18 lediglich verschließt.
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Die Nebenwanne 22 ist so geformt, dass der Nebenraum 24 vollständig oberhalb eines tiefsten Punkts der Öffnung 30 liegt. Dadurch wird sichergestellt, dass sich kein Totvolumen an Flüssigkeit im Nebenraum 24 sammeln kann.
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Um den Nebenraum 24 der Nebenwanne 22 optimal auszunutzen, ist ein höchster Punkt des Durchlasses 28 und der Öffnung 30 und/oder ein höchster Punkt des Nebenraums 24 unterhalb der Maximalfüllhöhe M der in der Flüssigkeitswanne 14 aufgenommenen Flüssigkeit.
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Um einen Lufteintrag in die Flüssigkeit, eine erhöhte Reibung von bewegten Teilen des Motors 12 und dementsprechend einen erhöhten Leistungsaufwand des Motors 12 zu verhindern, ist die Maximalfüllhöhe M dabei so gewählt, dass die bewegten Teile des Motors 12 nicht in die Flüssigkeit ragen oder pantschen.
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In 3 ist eine Nebenwanne 22 einer zweiten Ausführungsform im Detail dargestellt, die im Wesentlichen der ersten Ausführungsform gemäß 2 entspricht. Dementsprechend wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen, und gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Nebenwanne 22 ist in der hier gezeigten Ausführungsform aus zwei Wannenteilen 22a, 22b zusammengesetzt, die jeweils einen Teil des Nebenraums 24 bilden. Beispielsweise sind die zwei Wannenteile 22a, 22b zwei Wannenhälften der Nebenwanne 22.
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Die beiden Wannenteile 22a, 22b können zum Beispiel aus Metall oder Kunststoff und in einem Gussverfahren, z. B. Spritzguss oder Druckguss, hergestellt sein. Die beiden Wannenteile 22a, 22b können beispielsweise stoffschlüssig, durch Schweißen oder Kleben, miteinander verbunden sein.
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Alternativ kann die Nebenwanne 22 auch einteilig geformt sein.
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Zusätzlich zu den Befestigungsmitteln 38 im Bereich der Kontaktfläche 36 ist ein weiteres Befestigungsmittel 38 beabstandet von der Kontaktfläche 36 angeordnet, das ebenfalls zur Befestigung der Nebenwanne 22 an der Hauptwanne 18 dient.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Flüssigkeitswanne 14 mit zwei Nebenwannen 22, wobei die rechte Nebenwanne 22 eine dritte Ausführungsform der Nebenwanne 22 darstellt. Die linke Nebenwanne 22 entspricht der Nebenwanne 22 gemäß 3, und die Hauptwanne 18 entspricht der Hauptwanne 18 gemäß 2. Dementsprechend wird im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen, und gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die rechte Nebenwanne 22 ist einteilig ausgebildet und weist eine deutlich andere Form als die linke Nebenwanne 22 auf. Im Vergleich zur linken Nebenwanne 22 beträgt eine Querschnittsfläche der Öffnung 30 der rechten Nebenwanne 22 bezüglich einer der Seitenwand 26 der Hauptwanne 18 zugewandten Seitenfläche 34 der rechten Nebenwanne 22 mehr als 80 % oder sogar 90 %.
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Insbesondere ist die Seitenfläche 34 durch die Kontaktfläche 36 gebildet.
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Die Kontaktfläche 36 der rechten Nebenwanne 22 weist die Befestigungsmittel 38 auf.
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Wie aus den 2 bis 4 hervorgeht, können die Nebenwannen 22 im Allgemeinen jegliche Form aufweisen, um den zur Verfügung stehenden Bauraum zwischen der Hauptwanne 18 und den angrenzenden Fahrzeugbauteilen 16 optimal auszunutzen.
