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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.
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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.
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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.
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Die
US 4,297,846 offenbart einen
Behälter, der
gemäß dem Oberbegriff
der Patentansprüche
1 und 6 aus zwei Behälterteilen
zusammengesetzt ist, die an ihren Randkanten miteinander verschweißt sind,
wobei an der Innenseite des Behälters
Innenwände
angeformt sind. Die Randkanten der beiden Behälterhälften verlaufen dabei im Winkel
zu den Bodenwänden
beider Behälterteile.
Die Besonderheit besteht darin, daß diese geneigte Verbindungsebene die
Herstellung von zwei Arten von Behältern mittels derselben Behälterteile
ermöglicht;
einen ersten Behälter
zum horizontalen Einbau und einen zweiten Behälter zum Einbau in Schräglage in
einem Winkel. Beide Behälterteile
sind mit einer angeformten Trennwand versehen, deren Höhe durch
die Verbindungsebene begrenzt ist.
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Die
DE 198 59 857 C2 befaßt sich
mit einem Behälter,
der der Aufbewahrung und dem Transportieren von Speisen dient. Dieser
vorbekannte Behälter
enthält
eine Schafe und einen Deckel, sowie eine Trennwand, die die Schale
in zwei Fächer
unterteilt. Die Trennwand ist lösbar
am Boden der Schale befestigt, beispielsweise mit einer Klemmverbindung, und
erstreckt sich bis in die Nähe
der oberen Wand des Deckels, an der Haltelaschen angesetzt sind. Wenn
der Behälter
verschlossen wird, rastet die Trennwand in die Haltelaschen des
Deckels ein, womit die Trennwand nicht-lösbar mit dem Deckel verbunden
ist.
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Die
DE 89 07 073 U1 offenbart
eine Aufnahmevorrichtung für
Montageteile mit Vertikalträgern, die
Längsnuten
und Horizontalnuten zum Einsetzen von Bodenwandelementen und Seitenwandelementen
haben.
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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.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet.
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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".
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Durch
das Anschweißen
der Innenwände
erhält
der Behälter
die geforderte Festigkeit, ohne daß Schweißaustriebsstücke abgelöst werden
und zu Verstopfungen führen
können.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
für den
Behälter
der betrachteten Art besonders geeignetes Material ist Polyamid-6.6
mit einem Glasfaseranteil von 30%.
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Auch
bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können andere
Schweißverfahren
als das Vibrationsschweißen
zur Anwendung kommen, wie beispielsweise das Laserschweißen.
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Weitere
Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier
Ausführungsformen
eines Behälters
sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Bodenteils eines ersten Behälters;
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2 eine
perspektivische Unteransicht des Deckelteils des ersten Behälters;
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3A bis 3D verschiedene
Längs- und
Querschnitte durch den zusammengesetzten ersten Behälter;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Bodenteils eines zweiten Behälters;
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5 eine
perspektivische Unteransicht des Deckelteils des zweiten Behälters;
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6A bis 6C verschiedene
Schnitte durch den zusammengesetzten zweiten Behälter und
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Rippenpaares des zweiten Behälters.
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Die 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.
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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 zusamengesetzten Zustand
der Teile 1, 2 – die Bodenwand 10 des
Deckelteils 2 berühren,
wie die 3B und 3C zeigen.
Die Innenwände 9 haben
voneinander und von den zugeordneten Seitenwänden denselben Abstand.
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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.
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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 3B ersichtlich.
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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.
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Die 4 bis 7 zeigen
eine zweite Ausführungsform
des 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 (7) auf die Randkanten der Innenwände 17 aufsetzbar
sind.
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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 6B zeigt.
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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.
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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.