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(11) | EP 0 171 623 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Volumen-Ausgleichs-, Entlüftungs- und Vorrats-Behälter für das Flüssigkeits-Kühlsystem von Brennkraftmaschinen |
| (57) Ein Volumen-Ausgleichs-, Entlüftungs- und Vorrats-Behälter für das Flüssigkeits-Kühlsystem
von Brennkraftmaschinen weist zwei mittels einer Überlaufleitung verbundene Kammern
auf, die von miteinander verschweißten Kunststoff-Formteilen gebildet sind. Den Formteilen
sind an einem Füllstutzen die Überlaufleitung sowie außen weitere Anschlüsse und Öffnungen
angeformt. Der Behälter ist fertigungsgünstig gestaltet und für verschiedene Drucksteuerungs-Möglichkeiten
der beiden Kammern je nach Anordnung eines Verschlußdeckels oder zweier Verschlußdeckel
mit Drucksteuerventilen an den beiden Kammern alternativ an verschiedenen Kühlsystemen
anwendbar. |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Behälter gemäß der Bauart nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 2.
[0002] Bei einem bekannten Behälter dieser Bauart gemäß DE-OS 28 52 725 sind Einfüllstutzen, Überlaufleitung, Anschlußstutzen für Entlüftungsleitungen und Befülleitung sowie Verbindungsöffnungen in einer weiteren Zwischenwand, die eine Kammer zusätzlich unterteilt, mit dem beiden Kunststoff-Formteilen für die beiden Kammern und die erste Zwischenwand nicht einstückig und rationell als Kunststoff-Formteile herstellbar. Darüber hinaus ist dieser Behälter ausschließlich für Kühlsysteme vorgesehen und anwendbar, bei denen alle Kammern des Behälters den gleichen Druck aufweisen.
[0003] Durch die DE-OS 30 45 357 ist es bekannt, zwei Kammern in getrennten Behältern mittels in je einem Verschlußdeckel angeordneten Ventilen über eine Überlaufleitung so hintereinander zu schalten, daß entweder nur die erste unter Überdruck und die zweite unter atmosphärischem Druck oder beide Kammern unter Überdruck stehen können. Eine Anregung für eine baulich rationelle Zusammenfassung beider Behälter enthält diese Druckschrift nicht.
[0004] Aufgabe ist es, einen Behälter der bekannten Bauart so zu gestalten, daß - abgesehen von den funktionsbedingt lösbar anzubringenden Teilen , wie Verschlußdeckel mit Ventilen, Nachfülldeckel und Niveaugeberschalter - alle Bauteile, Anschlüsse und Öffnungen den die beiden Kammern bildenden Formteilen anformbar sind und daß dabei ein oder zwei Verschlußdeckel mit Ventilen einer bzw. beiden Kammern zugeordnet werden können, um in diesen den Druckaufbau nach Bedarf in bekannter Weise zu steuern.
[0005] Eine erste Lösung der Aufgabe erreicht die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch die horizontale Teilung der beiden Kammern, den in vertikaler Ausformrichtung die obere Kammer durchdringenden Einfüllstutzen zur unteren Kammer und die Überlaufleitung zum Bodenbereich der oberen Kammer wird zusammen mit der einstückigen Anformung weiterer Bauteile an die die Kammern bildenden Formteile ein Zweikammer-Behälter geschaffen, der aus drei einstückigen Kunststoff-Formteilen rationell herstellbar und vielseitig anwendbar ist.
[0006] Eine zweite Lösung der Aufgabe nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 2 weist lediglich zwei Formteile auf, wobei eine Kammer allein durch den Einfüllstutzen gebildet wird. Damit wird ein noch geringerer Bauaufwand ermöglicht. Die Merkmale des Anspruches 3 beinhalten eine vorteilhafte Weiterbildung der Lösung nach Anspruch 2. Eine weitere Abwandlung der Erfindung nach Anspruch 4 ermöglicht ohne wesentlichen Zusatzaufwand die getrennte Ausformung des Einfüllstutzens mit Überlaufleitung und dessen Befestigung in einer oben liegenden Öffnung der zweiten Kammer.
[0007] Der erfindungsgemäße Behälter kann in seinen äußeren Abmessungen, in der Anordnung seiner Anschlüsse und seiner ebenfalls anformbaren Befestigungselemente so gestaltet werden, daß er gegen übliche Einkammerbehälter zur Verbesserung der Funktion des Kühlsystems an bereits im Einsatz befindlichen Brennkraftmaschinen einfach austauschbar ist. Ferner kann der Behälter in bekannter Weise mit einem Kühlerwasserkasten baulich vereinigt und dabei eines der Formteile des Behälters einstückig einem Kühlwasserkasten angeformt werden.
[0008] In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Volumen-Ausgleichs-Entlüftungs- und Vorrats-Behälter für das Kühlsystem von Brennkraftmaschinen in teilweise geschnittener Seitenansicht,
Fig. 2 den Behälter nach Fig. 1 in Draufsicht,
Fig. 3 den Behälter nach Figur 1 und 2 in Querschnitt und
Fig. 4 eine abgewandelte Ausbildung eines Behälters nach Fig. 1 im Querschnitt.
[0009] Ein Behälter 1 für die durch Temperatur-und Druckänderungen des Kühlmittels im Kühlsystem von Brennkraftmaschinen bedingten Volumenänderungen, für die Entlüftung des Kühlsystems und für einen Vorrat zum Ausgleich von Kühlmittelverbrauch durch Leckstellen und durch Auswurf über Überdruckventile besteht aus drei einstückigen Kunststoff-Formteilen, nämlich einer ersten unteren Kammer 2, einer zweiten oberen Kammer 3 und einer Zwischenwand 4. Diese Teile sind durch Schweißen, Kleben oder dergleichen zu einem einteiligen Behälter in zwei Teilungsebenen 4' unlösbar miteinander verbunden. Die Zwischenwand 4 ist in der Einbaulage des Behälters 1 horizontal angeordnet und weist eine Öffnung 5 auf, durch die die untere Kammer 2 über einen der oberen Kammer 3 innen und oben außen angeformten Einfüllstutzen 6 mit dessen Einfüllöffnung 7 verbunden und zum Inneren der oberen Kammer abgedichtet ist. Die Einfüllöffnung 7 ist an einem äußeren Abschnitt 8 des Einfüllstutzens 6 angeordnet, der gegenüber dem inneren Abschnitt 9 einen erweiterten Innenquerschnitt sowie ein Außengewinde 10, eine obere Dichtfläche 11 und eine den unteren Abschnit begrenzende innere Dichtfläche 12 für einen nicht dargestellten, Uber-und Unterdruckventile enthaltenden Verschlußdeckel handelsüblicher Ausbildung aufweist.
[0010] Dem inneren Abschnitt 9 des Einfüllstutzens 6 ist an seiner in der oberen Kammer 3 angeordneten Außenseite eine Überlaufleitung 13 angeformt, die sich von einer oberen Mündung 14 in den äußeren Abschnitt 8 radial außerhalb der Dichtfläche 12 bis zu einer unteren Mündung 15 in den Bodenb,treich der oberen Kammer 3 knapp über der Zwischenwand 4 erstreckt.
[0011] Der oberen Kammer 3 ist an einem Hochpunkt ferner ein Schlauch-Anschlußstutzen 16 angeformt, der zum Anschluß eines Schlauches für eine atmosphärische Be- und Entlüftung und für einen Kühlmittel-überlauf aus der oberen Kammer 3 dient. Der Oberseite der oberen Kammer ist ferner eine weitere Öffnung 17 für einen Befülldeckel, für einen Niveaugeberschalter und/oder einen weitere Ventile enthaltenden Verschlußdeckel angeformt. Ferner weist die obere Kammer 3 an einer Außenlängsseite angeformte Befestigungsflansche 18 zur Halterung des Behälters 1 auf.
[0012] Der unteren Kammer 2 sind seitlich ein Schlauch-Anschlußstutzen 19 für die Einmündung einer Entlüftungsleitung von einem Hochpunkt des Kühlsystems sowie an einer vertieften unteren Ausbuchtung 20 gleichachsig zueiandner je ein Schlauch-Anschlußstutzen 21 und 22 für den Rücklauf aus einer Heizvorrichtung bzw. für eine Befüll- und Rücklauf-Leitung zur Saugseite einer Kühlmittelpumpe und ein weiterer Befestigungsflansch 18 angeformt.
[0013] Durch die fertigungsgünstig jeweils einteilig ausformbare Gestaltung der drei Kunststoff-Formteile für die beiden Kammern 2 und 3 und Zwischenwand 4 einschließlich der jeweils angeformten Bauteile wird ein geringer Bauaufwand mit geringem Gewicht und geringen Kosten für einen relativ kompliziert aufgebauten Behälter erreicht. Dieser Behälter ist zudem durch Verwendung eines oder zweier Ventile enthaltender Verschlußdeckel auf einem oder beiden Kammern verschiedenen Ausbildungen von Kühlsystemen anpaßbar, bei denen die Kammern 2 und 3 zum Systemdruck des Kühlsystems, gegeneinander und zur Atmosphäre hin unterschiedlich geschaltet sind. In jedem Fall ist über die Überlaufleitung 13 eine Luftabscheidung in der Kammer 3 und dadurch eine vollständige Entlüftung der Kammer 2 gewährleistet. Die unterschiedliche Schaltung der beiden Kammern 2 und 3 zueinander ist ausschließlich durch die Wahl der Verschlußdeckel auf den Öffnungen 7 und 17 bestimmbar.
[0014] Die Ausbildung des Behälters 101 nach Fig. 4 weist ein erstes oberes Formteil für die obere Kammer 3 und den Einfüllstutzen 6 auf, das mit demjenigen nach den Figuren 1 bis 3 übereinstimmend gestaltet ist. Es werden daher insoweit gleiche Bezugsziffern verwendet. Zusätzlich ist der Schlauch-Anschlußstutzen 119 für die Einmündung der Entlüftungsleitung von einem Hochpunkt des Kühlsystems angeformt. Dieser Stutzen 119 mündet in den inneren Abschnitt 9 des Einfüllstutzens 6.
[0015] In der unten liegenden Teilungsebene 104' ist ein unteres Boden-Formteil 102 durch Schweißen, Kleben oder dergleichen befestigt, das einen mit Rippen versteiften Boden 102', einen den Innenabschnitt 9 des Einfüllstutzens 6 nach unten verlängernden Stutzen 106' und einen von letzterem mit engerem Querschnitt weiterführenden Schlauch-Anschlußstutzen 122 für die Befüll- und Rücklauf-Leitung zur Saugseite der Kühlmittelpumpe aufweist.
[0016] Auch bei der Ausbildung nach Fig. 4 sind die Innenräume der Formteile zur Teilungsebene 104' hin und die Außenseiten und Anbauteile durch bekannte Formteilungen einteilig ausformbar. Die lediglich zweiteilige Ausbildung mit einem vereinfachten unteren Formteil weist einen weiter verringerten Bauaufwand auf, ist jedoch in gleicher Weise vielseitig anwendbar wie die Ausbildung nach den Figuren 1 bis 3.
[0017] In einer oben liegenden Öffnung 206 der zweiten oberen Kammer 3 kann gemäß Fig. 1 ein als gesondertes Kunststoff-Formteil hergestellter Einfüllstutzen 6 dicht befestigt sein, z. B. durch Schweißen oder Kleben. Dadurch wird die Ausformung des Einfüllstutzens 6 ohne erheblichen zusätzlichen Bauaufwand erleichtert. Auch andere Anbauteile können bei Bedarf gesondert hergestellt und mit den Kammern lösbar oder unlösbar verbunden sein, ohne die Vorteile der Erfindung wesentlich zu beeinträchtigen.
- mit einer ersten Kammer,
- die je einen Anschluß für eine Nebenstrom-Entlüftungsleitung von einem Hochpunkt des Kühlsystems und für eine Befülleitung zur Saugseite einer Kühlmittelpumpe, eine Einfüllöffnung und eine von einem Hochpunkt der Kammer ausgehende Überlaufleitung aufweist, und
- mit einer zweiten Kammer,
- die durch eine Zwischenwand von der ersten Kammer getrennt ist, in deren Bodenbereich die Überlaufleitung aus der ersten Kammer mündet und die weitere Anschlüsse und/oder Öffnungen aufweist, wobei die Kammern und die Zwischenwand aus je einem Kunststoff-Formteil gebildet und zu einem einteiligen Behälter verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Zwischenwand (4) die Kammern (2 und 3) etwa horizontal trennt und eine Öffnung (5) aufweist, die eine obere Einfüllöffnung (7) mit der ersten unteren Kammer (2) über einen Einfüllstutzen (6) verbindet, der der zweiten oberen Kammer (3) angeformt ist,
- daß dem Einfüllstutzen (6) die Überlaufleitung (13) angeformt ist, die einerseits in einem äußeren erweiterten, durch einen Verschlußdeckel abdichtbaren und nach oben ausformbaren Ab-
. schnitt (8) des Einfüllstutzens (6) und andererseits in den Bodenbereich der zweiten oberen Kammer (3) mündet, und
- daß die Anschlüsse (16, 19, 21, 22) und die weiteren Öffnungen (17) für einen weiteren Verschlußdeckel, für einen Befülldeckel, für den atmosphärischen Druckausgleich und/oder für einen Niveauschalter den Kammern und/oder dem Einfüllstutzen (6) angeformt sind.
- mit einer ersten Kammer,
- die je einen Anschluß für eine Nebenstrom-Entlüftungsleitung von einem Hochpunkt des Kühlsystems und für eine Befülleitung zur Saugseite einer Kühlmittelpumpe, eine Einfüllöffnung und eine von einem Hochpunkt der Kammer ausgehende Überlaufleitung aufweist, und
- mit einer zweiten Kammer,
- die durch eine Zwischenwand von der ersten Kammer getrennt ist, in deren Bodenbereich die Überlaufleitung aus der ersten Kammer mündet und die weitere Anschlüsse und/oder Öffnungen aufweist, wobei die Kammern und die Zwischenwand aus Kunststoff-Formteilen gebildet und zu einem einteiligen Behälter in einer Teilungsebene verbunden sind,
dadurch gekennzeichent,
- daß die erste Kammer als Einfüllstutzen (6) ausgebildet ist,
- daß der Einfüllstutzen (6) einen oberen außen liegenden, die Einfüllöffnung (7) bildenden, durch einen Verschlußdeckel abdichtbaren und nach oben ausformbaren erweiterten Abschnitt (8) aufweist,
- die Einfüllöffnung (7) mit dem unten liegenden Anschluß (122) zur Kühlmittelpumpe verbindet und
- mit der zweiten Kammer (3) in einem ersten Formteil zur unten liegenden horizontalen Teilungsebene (104') hin ausformbar ausgebildet ist,
- daß dem Einfüllstutzen (6) die Überlaufleitung (13) angeformt ist, die einerseits in dem oberen Abschnitt (8) des Einfüllstutzens (6) und andererseits in dem Bodenbereich der zweiten Kammer (3) mündet,
- daß in der Teilungsebene (104') ein zweites Boden-Formteil (102) mit dem Einfüllstutzen (6) und mit der zweiten Kammer (3) verbunden ist und diese verschließt und
- daß die Anschlüsse (16, 119, 122) und die weiteren Öffnungen für einen weiteren Verschlußdeckel, für einen Befülldeckel, für den atmosphärischen Druckausgleich und/oder für einen Niveauschalter den beiden Formteilen angeformt sind.
- daß sich der Einfüllstutzen (6) im Bodenformteil (102) in einem angeformten Stutzen (106', 122) mit etwa gleichem und/oder engerem Querschnitt fortsetzt,
- der den Einfüllstutzen (6) als erste Kammer nach unten vergrößert bzw. den Anschluß zur Kühlmittelpumpe bildet.
- daß der Einfüllstutzen (6) mit der Überlaufleitung (13) ein gesondertes Kunststoff-Formteil bildet und in einer oben liegenden Öffnung (206) der zweiten Kammer (3) befestigt ist.