DE10217619A1

DE10217619A1 - Behälter wie Kühlwasserausgleichsbehälter oder Bremsflüssigkeitsbehälter oder dergleichen

Info

Publication number: DE10217619A1
Application number: DE10217619A
Authority: DE
Inventors: Albert Geiger; Manfred Naeck
Original assignee: Geiger Technik GmbH
Current assignee: Geiger Automotive GmbH
Priority date: 2002-01-12
Filing date: 2002-04-20
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-04-21
Also published as: DE10217619B4

Abstract

Der Behälter wie Kühlwasserausgleichsbehälter oder Bremsflüssigkeitsbehälter enthält Innenwände, die an der Innenseite des Behälters angeformt sind, wobei der Behälter aus zwei Behälterteilen zusammengesetzt ist, die an ihren Randkanten miteinander verschweißt sind. In einer Ausführungsform sind die Innenwände an einem Behälterteil angeformt und erstrecken sich über dieses Behälterteil hinaus bis zu der Bodenwand des anderen Behälterteils. An dieser Bodenwand des anderen Behälterteils sind Rippenpaare angeformt, in deren Zwischenräume die Innenwände eintreten, wobei die Innenwände an der Bodenwand des anderen Behälterteils angeschweißt sind. Bei einer anderen Ausführungsform sind in jedem Behälterteil Innenwände angeformt, die miteinander verschweißt sind, wobei entlang der Schweißnähte der Innenwände Rippenpaare angeordnet sind, die mit vertikalen Stegen beidseitig die Schweißnähte überdecken.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter wie einen Kühlwasserausgleichsbehälter oder Bremsflüssigkeitsbehälter oder dergleichen mit Innenwänden, die an der Innenseite des Behälters angeformt sind, wobei der Behälter aus zwei Behälterteilen zusammengesetzt ist, die an ihren Randkanten miteinander verschweißt sind.
An den Randkanten können hierzu nach außen abgewinkelte Flansche ausgebildet sein, so daß die Behälterteile verhältnismäßig großflächig aneinander anliegen und z. B. durch Vibrationsschweißen gut miteinander verbindbar sind.
Um die Festigkeit des beispielsweise aus Polyamid bestehenden Behälters zu erhöhen, wird meist gefordert, daß an beiden Behälterteilen in übereinstimmenden Positionen angeformten Innenwände ebenfalls miteinander verschweißt werden. Diese Innenwände haben nur eine geringe Dicke, wobei es praktisch nicht möglich ist, an ihren oberen Randkanten Flansche oder Querstege anzuformen, um die Verbindungsfläche für das Verschweißen zu erhöhen, da die Behälterteile mit derartigen Verbreiterungen an den Innenwänden nicht entformbar wären. Wenn die verhältnismäßig dünnen Innenwände durch Vibrationsschweißen miteinander verbunden werden, entsteht hierbei ein sogenannter Schweißaustrieb, der eine Breite von einem Zentimeter oder mehr annehmen kann und seitlich von der Schweißnaht absteht. Dieser Schweißaustrieb kann beim Gebrauch des Behälters stellenweise abbrechen und zum Verstopfen des Auslasses des Behälters oder der anschließenden Rohrleitungen führen, wodurch schwerwiegende Schäden an dem Kraftfahrzeug entstehen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der betrachteten Art anzugeben, bei dem das Verschweißen der Innenwände nicht zu den oben beschriebenen Problemen führt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß nur an einem Behälterteil Innenwände angeformt sind, die sich - anders als bei den herkömmlichen Behältern dieser Art - nicht nur bis zur Ebene der Randkante des Behälterteils erstrecken, sondern soweit, daß sie im zusammengesetzten Zustand der Behälterteile die Bodenwand des anderen Behälterteils berühren. An dieser Bodenwand des anderen Behälterteils sind Rippenpaare angeformt, die zusammen mit der Bodenwand einen U-förmigen Querschnitt bilden, wobei die beiden Rippen einen solchen Abstand voneinander haben, daß die zugeordnete Innenwand mit geringfügigem Abstand zu den Rippen zwischen diese eintreten kann. Die Innenwände werden bevorzugt durch Vibrationsschweißen - ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist - an der Bodenwand des anderen Behälterteils angeschweißt, wobei die Rippenpaare die Schweißnähte überdecken und den sich bildenden Schweißaustrieb zuverlässig festhalten bzw. "einfangen".

Durch das Anschweißen der Innenwände erhält der Behälter die geforderte Festigkeit, ohne daß Schweißaustriebsstücke abgelöst werden und zu Verstopfungen führen können.

Der Behälter besteht aus einem Bodenteil und einem Deckelteil, wobei das Bodenteil eine größere Tiefe als das verhältnismäßig flache Deckelteil hat. Hierbei ist bevorzugt, daß die Innenwände an dem Bodenteil angeformt sind, während die Rippenpaare an dem Deckelteil angespritzt sind. Obwohl beim Vibrationsschweißen die Innenwände nur am Boden des Deckelteils angeschweißt werden, erstrecken sich die Rippenpaare zweckmäßigerweise bis zur Randkante des wannenförmigen Deckelteils, wodurch zusätzlich gewährleistet ist, daß keinerlei Schweißaustrieb abgelöst werden und ins Innere des Behälters fallen kann.

Der Innenraum des Behälters kann beispielsweise durch zwei in Längsrichtung verlaufende Innenwände und eine in Querrichtung verlaufende mittige Innenwand in sechs im wesentlichen gleich große Kammern unterteilt sein. Wenn das Vibrationsschweißen angewandt wird, werden hierbei die zwei parallelen, in Längsrichtung des Behälters verlaufenden Innenwände an der Bodenwand des Deckelteils angeschweißt. Die querverlaufende Innenwand wird hierbei natürlich nicht angeschweißt.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Vibrationsschweißen beschränkt, wie bereits oben erwähnt ist. Es sind auch andere Schweißverfahren wie z. B. Laserschweißen möglich, wobei in diesem Falle natürlich auch die in Querrichtung verlaufende Innenwand an der Bodenwand angeschweißt werden kann.

Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß an jeder Behälterhälfte Innenwände angeformt sind, deren Randkanten im zusammengesetzten Zustand der Behälterteile aneinander anliegen. Zweckmäßigerweise erstrecken sich diese Innenwände bis zur Ebene der Randkanten der Behälterteile, wobei es aber auch im Rahmen der Erfindung liegt, daß sie auf einer anderen Ebene aufeinander auftreffen. Im Bereich der miteinander zu verschweißenden Randkanten der Innenwände werden Rippenpaare angeordnet, die mit vertikalen, d. h. parallel zu den Innenwänden verlaufenden Stegen beidseitig die Schweißnähte mit geringem Abstand zu den überdecken. Wenn dabei beispielsweise zwei Innenwände verschweißt werden, werden auf den oberen Randbereich der beiden Innenwände des unteren Behälterteils Rippenpaare aufgelegt, die sich über die gesamte Länge der Schweißnähte erstrecken. Die Rippenpaare haben bevorzugt etwa auf halber Höhe axial voneinander beabstandete horizontale Stegabschnitte, die die parallel verlaufenden vertikalen Rippen bereichsweise miteinander verbinden, so daß sich in diesen Bereichen eine H-Querschnittsform ergibt. Aus den Randkanten der Innenwände des unteren Behälterteils sind in diesen Bereichen Abschnitte weggeschnitten, deren axiale Länge im wesentlichen der axialen Länge der horizontalen Stege entsprechen (oder geringfügig größer ist), und deren Tiefe wenigstens so groß ist wie die Wandstärke der horizontalen Stegabschnitte.

Damit können die Rippenpaare so auf die unteren Innenwände aufgelegt werden, daß sie in ihrer Position gehalten sind und daß sich die zu verschweißenden Randkanten der Innenwände berühren, so daß die Schweißnähte - bevorzugt durch Vibrationsschweißen - hergestellt werden können. Der sich bildende Schweißaustrieb wird sicher von den die Schweißnähte mit geringfügigem Abstand von beispielsweise einem Millimeter überdeckenden Rippenpaaren gehalten.

Auch bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Innenwände miteinander verschweißt, um die angestrebte hohe Festigkeit des Behälters zu erreichen, wobei gleichzeitig jegliche Verstopfung durch abgelösten Schweißaustrieb sicher vermieden ist.

Ein für den Behälter der betrachteten Art besonders geeignetes Material ist Polyamid-6.6 mit einem Glasfaseranteil von 30%.

Auch bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können andere Schweißverfahren als das Vibrationsschweißen zur Anwendung kommen, wie beispielsweise das Laserschweißen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Behälters sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bodenteils eines ersten Behälters;
Fig. 2 eine perspektivische Unteransicht des Deckelteils des ersten Behälters;
Fig. 3A bis 3D verschiedene Längs- und Querschnitte durch den zusammengesetzten ersten Behälter;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Bodenteils eines zweiten Behälters;
Fig. 5 eine perspektivische Unteransicht des Deckelteils des zweiten Behälters;
Fig. 6A bis 6C verschiedene Schnitte durch den zusammengesetzten zweiten Behälter und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Rippenpaares des zweiten Behälters.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen ersten Behälter, der aus einem Bodenteil 1 und einem Deckelteil 2 zusammengesetzt ist. Das Bodenteil 1 hat ebenso wie das Deckelteil 2 eine Wannenform, wobei sich das Bodenteil 1 über eine größere Höhe als das Deckelteil 2 erstreckt. An den Randkanten des Bodenteils 1 und des Deckelteils 2 sind jeweils nach außen weisende, umlaufende Flansche 3, 4 angeformt, so daß an diesen eine Schweißnaht beträchtlicher Breite ausgebildet werden kann. An dem Deckelteil 2 ist ein Einlaßstutzen 5 angeformt, während das Bodenteil 1 einen Auslaßstutzen 6 aufweist.
An der Bodenwand 7 und der Umfangswand 8 des Bodenteils 1 sind zwei in Längsrichtung parallel zueinander verlaufende Innenwände 9 angeformt, die sich soweit über die Ebene des Umfangsrandes 3 hinaus erstrecken, daß sie - im zusammengesetzten Zustand der Teile 1, 2 - die Bodenwand 10 des Deckelteils 2 berühren, wie die Fig. 3B und 3C zeigen. Die Innenwände 9 haben voneinander und von den zugeordneten Seitenwänden denselben Abstand.
Eine in Querrichtung verlaufende Zwischenwand 11 verläuft mittig durch das Bodenteil 1 und endet kurz unterhalb der Oberkanten der Innenwände 9, so daß die Oberkante der Innenwand 11 von der Bodenwand 10 des Deckelteils beabstandet ist.
An der Innenseite der Bodenwand 10 des Deckelteils 2 sind vier Rippen 12 angeformt, von denen jeweils zwei ein Rippenpaar mit einem Zwischenraum bilden, der etwas größer ist als die Wandstärke der Innenwände 9. Damit sind sie zwischen den Rippenpaaren hin- und herbewegbar, um auf diese Weise durch Vibrationsschweißen die gewünschte Schweißverbindung zwischen den Oberkanten der Innenwände 9 und der Bodenwand 10 herstellen zu können. Der axiale Spielraum zwischen den seitlichen Rändern 13 und der Umfangswand 14 des Deckelteils 2 ist aus Fig. 3B ersichtlich.
Die Rippen 12 erstrecken sich entlang der Bodenwand 10 und der Umfangswand 14 bis zu der die Randkante 4 enthaltenden Ebene. Die Rippen können eine Höhe von beispielsweise 5 bis 15 mm haben, wobei der Zwischenraum zwischen den Rippenpaaren die Wandstärke der Zwischenwand 9 beispielsweise um 0,5 bis 1 mm übertrifft. Der beim Verschweißen der Zwischenwände 9 auftretende Schweißaustrieb wird sicher zwischen den Rippenpaaren gehalten.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters. Sowohl das Bodenteil 15 als auch das Deckelteil 16 enthalten zwei in Längsrichtung verlaufende Zwischenwände 17, 18, die sich jeweils bis zu der die Randkanten 19 bzw. 20 enthaltenen Ebene erstrecken. Außerdem ist jeweils eine in Querrichtung verlaufende Innenwand 21 bzw. 22 vorgesehen, die in einem solchen Abstand unterhalb der Oberkanten der Innenwände 17 und 18 enden, daß zwei Rippenpaare 23 (Fig. 7) auf die Randkanten der Innenwände 17 aufsetzbar sind.
Aus den Randkanten 24 der Zwischenwände 17 sind im Abstand voneinander rechteckige Bereiche 25 weggeschnitten, deren axiale Lage mit derjenigen von Querstegen 26 übereinstimmen, die zwei in Längsrichtung verlaufende, parallele Rippen 27 stellenweise miteinander verbinden. Die axiale Länge der Ausschnitte 25 ist geringfügig größer als die Länge der Querstege 26, damit die Rippenpaare 23 glatt auf die Zwischenwände 17 aufsetzbar sind, und die Tiefe der Ausschnitte 25 ist etwas größer als die Wandstärke der Querstege 26, wie insbesondere Fig. 6B zeigt.
Die Rippen 27 haben einen Abstand voneinander, der geringfügig (beispielsweise 0,5 bis 1 mm) größer ist als die Wandstärke der Zwischenwände 17. Die Länge der Rippenpaare 23 entspricht der Länge der Zwischenwände 17.
Die aneinander anliegenden Randkanten 24 und 28 der Zwischenwände 17 und 18 werden ebenso wie die Randkanten 19 und 20 der Umfangswände bevorzugt durch Vibrationsschweißen miteinander verbunden, wobei der an den Randkanten 24 und 28 entstehende Schweißaustrieb sicher zwischen den Rippen 27 der Rippenpaare 23 gehalten ist.

Claims

1. Behälter wie Kühlwasserausgleichsbehälter, Bremsflüssigkeitsbehälter oder dergleichen, mit Innenwänden, die an der Innenseite des Behälters angeformt sind, wobei der Behälter aus zwei Behälterteilen zusammengesetzt ist, die an ihren Randkanten miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwände (9) an einem Behälterteil (1) angeformt sind und sich über dieses Behälterteil (1) hinaus bis zu der Bodenwand (10) des anderen Behälterteils (2) erstrecken,
daß an der Bodenwand (10) des anderen Behälterteils (2) Rippenpaare (12, 12) angeformt sind, in deren Zwischenräume die Innenwände (9) eintreten, und
daß die Innenwände (9) an der Bodenwand (10) des anderen Behälterteils (2) angeschweißt sind.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem Bodenteil (1) und einem Deckelteil (2) zusammengesetzt ist und daß die Innenwände (9) an dem Bodenteil (1) angeformt sind.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Vibrationsschweißen hergestellt ist.

4. Behälter wie Kühlwasserausgleichsbehälter, Bremsflüssigkeitsbehälter oder dergleichen, mit Innenwänden, die an der Innenseite des Behälters angeformt sind, wobei der Behälter aus zwei Behälterteilen zusammengesetzt ist, die an ihren Randkanten miteinander verschweißt sind, und wobei in jedem Behälterteil Innenwände angeformt sind, die miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Schweißnähte der Innenwände (17, 18) Rippenpaare (23) angeordnet sind, die mit vertikalen Stegen (27) beidseitig die Schweißnähte überdecken.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (27) der Rippenpaare (23) durch axial voneinander beabstandete Stegabschnitte (26) miteinander verbunden sind, so daß sich dort eine H-Querschnittsform ergibt, und daß aus den Randkanten (24) der Innenwände (17) Ausschnitte (25) weggeschnitten sind, die die Stegabschnitte (26) aufnehmen.