Selbstabdichtender Behälter, insbesondere Ölwanne

Abstract

 Der erfindungsgemäße Behälter, insbesondere eine Ölwanne, weist eine innere und eine äußere Wandung auf, wobei die innere Wandung zur äußeren Wandung beabstandet angeordnet ist, so dass zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung ein Zwischenraum verbleibt, der mit einem Füllmaterial gefüllt ist, das Leckstellen der inneren oder/und der äußeren Wandung selbsttätig verschließt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Füllmaterial lufthärtend. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Beschädigung der äußeren Wandung des Behälters die geschädigte Stelle dadurch verschlossen wird, dass das Füllmaterial mit der Außenluft in Berührung kommt und dadurch aushärtet. Dadurch entsteht ein Selbstheilungseffekt, der das Auslaufen gespeicherter Gase oder Flüssigkeiten wirksam verhindert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen selbstdichtenden Behälter, insbesondere eine Ölwanne.

[0002] Behälter für Gase oder Flüssigkeiten mit oder ohne Innendruck, beispielsweise Ölwannen für Verbrennungsmotoren, werden im Allgemeinen nach verschiedenen bekannten Herstellungsverfahren wie Druckguss, Sandformguss oder Tiefziehen aus Metallen wie Aluminium, Gusseisen, Stahlguss oder Walzstahl hergestellt. In jüngerer Zeit wurde eine Ölwanne aus Kunststoff entwickelt, die beispielsweise in Lastkraftwagen von Daimler-Chrysler eingesetzt wird. Diese Ölwanne ist aus einem glasfaserverstärkten, temperaturfesten Polyamid-Kunststoff gefertigt und weist gegenüber herkömmlichen Ölwannen ein geringeres Gewicht, verbesserte Schallemissionen und verbesserte Integration von Anbauteilen auf.

[0003] Nachteilig an allen bisher bekannten Behältern der eingangs beschriebenen Art ist die relative Empfindlichkeit gegen äußere Krafteinwirkungen, die zum Auslaufen des im Behälter enthaltenen Stoffs und dadurch insbesondere bei umwelt- oder gesundheitsschädlichen Stoffen zu bedrohlichen Situationen führen können, wenn der Behälter beschädigt wird.

[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Behälter, insbesondere eine Ölwanne anzugeben, der unempfindlich gegen Beschädigungen ist, so dass diese nicht zum Auslaufen von in dem Behälter gespeicherten Flüssigkeiten oder Gasen führen.

[0005] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

[0006] Der erfindungsgemäße Behälter, insbesondere eine Ölwanne, weist eine innere und eine äußere Wandung auf, wobei die innere Wandung zur äußeren Wandung beabstandet angeordnet ist, so dass zwischen der inneren Wandung und der äußeren Wandung ein Zwischenraum verbleibt, der mit einem Füllmaterial gefüllt ist, das Leckstellen der inneren oder/und der äußeren Wandung selbsttätig verschließt.

[0007] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Füllmaterial lufthärtend.

[0008] Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Beschädigung der äußeren Wandung des Behälters die geschädigte Stelle dadurch verschlossen wird, dass das Füllmaterial mit der Außenluft in Berührung kommt und dadurch aushärtet. Dadurch entsteht ein Selbstheilungseffekt, der das Auslaufen gespeicherter Gase oder Flüssigkeiten wirksam verhindert.

[0009] Als besonders günstig zu verwendende Füllmaterialien für diese Ausgestaltung der Erfindung haben sich bei Versuchen thermoplastische Polymere, Polyurethan, Acryl, Silikon, Latex und Epoxidharz erwiesen.

[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Füllmaterial ein unter Vorspannung im Zwischenraum angeordnetes dauerelastisches Polymer.

[0011] Hierbei wird bei einer Beschädigung der äußeren und/oder der inneren Wandung des Behälters die geschädigte Stelle dadurch verschlossen, dass das Füllmaterial die beschädigte Stelle aufgrund seiner elastischen Eigenschaften und der Vorspannung schließt. Auch bei dieser Lösung wird das Auslaufen gespeicherter Gase oder Flüssigkeiten wirksam verhindert.

[0012] Als besonders günstig zu verwendende Füllmaterialien für diese Ausgestaltung der Erfindung haben sich bei Versuchen Acryl, Silikon und Latex erwiesen.

[0013] Besonders vorteilhaft sind die innere Wandung oder/und die äußere Wandung aus einem Polymer gefertigt.

[0014] Dadurch sind die erfindungsgemäßen Behälter wesentlich leichter als herkömmliche Metallbehälter, weisen ein günstigeres akustisches Verhalten auf und sind korrosionsgeschützt.

[0015] Besonders vorteilhaft sind die innere Wandung und die äußere Wandung einstückig gefertigt, d.h. ein einziges Bauteil bildet sowohl die innere wie auch die äußere Wandung. Auf diese Weise kann der Behälter besonders kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus werden Probleme bei der Abdichtung des durch die innere und die äußere Wandung gebildeten Hohlraums hinsichtlich dessen Abdichtung zur Verhinderung des Auslaufens oder Aushärtens des Füllmaterials vermieden.

[0016] Für Behälter aus thermoplastischen Materialien hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die innere Wandung und die äußere Wandung durch Blasformen und/oder durch Gasinnendruck gefertigt sind.

[0017] Bei diesem Verfahren lassen sich sehr geringe Wandstärken realisieren, wodurch das Gewicht und damit die Kosten des Behälters nochmals verringert werden können.

[0018] Für Behälter mit einem unter Vorspannung stehenden Füllmaterial ist es besonders vorteilhaft, wenn die innere Wandung und die äußere Wandung durch Spritzgießen gefertigt sind.

[0019] Durch Spritzgießen hergestellte Behälter weisen eine größere Festigkeit auf und sind daher in der Lage, die zur Erzeugung einer Vorspannung nötigen Kräfte aufzunehmen.

[0020] Der erfindungsgemäße Behälter ist in allen Bereichen einsetzbar, wo Flüssigkeiten oder Gase aufbewahrt oder zwischengespeichert werden und die Gefahr einer Beschädigung des Behälters besteht. Der Behälter ist leicht, kostengünstig herstellbar und recyclebar. Aufgrund der guten Wärmedämmeigenschaften der verwendeten Materialien ist er geeignet, die Temperatur des enthaltenen Stoffes über lange Zeit aufrechtzuerhalten. Dies wirkt sich insbesondere bei Ölwannen positiv aus, da hierdurch die Häufigkeit von Kaltstarts verringert wird und auf diese Weise Kraftstoff eingespart und der Verschleiß verringert wird.

[0021] Ein weiterer Vorteil erfindungsgemäßer Ölwannen ist die sich im Havariefall ergebende Möglichkeit eines Notlaufbetriebs, um das Fahrzeug noch sicher in die nächste Werkstatt zu bringen, ohne die Umwelt durch auslaufendes Öl zu verschmutzen.

[0022] In besonders vielen Anwendungsfällen ist ein erfindungsgemäßer Behälter einsetzbar, der einseitig offen ist und an seinem die Öffnung umgebenden Rand einen umlaufenden Flansch zur Verbindung mit einem anderen Bauteil aufweist.

[0023] Beispiele für derartige Anwendungsfälle sind Ölwannen für Verbrennungsmotoren und Wassertanks in Heizkreisläufen.

[0024] Vorzugsweise ist im Flansch mindestens ein Metallinsert vorgesehen.

[0025] Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Behältern von Vorteil, die aus Polymerwerkstoffen gefertigt sind, da die Festigkeit, die Abriebfestigkeit, die Leitfähigkeit und die Formgenauigkeit solcher Werkstoffe in einigen Fällen zur Funktionserfüllung des Flanschs nicht ausreichen.

[0026] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Metallinsert eine hohlzylindrische Grundform mit einem an jedem Ende vergrößerten Außendurchmesser auf.

[0027] Hierdurch wird erreicht, dass sich die Metallinserts aus dem Flansch aufgrund der Hinterschneidungen und den Formschluss zwischen dem Flansch und den Metallinserts nicht lösen und herausfallen können. Außerdem wird durch die vergrößerten Außendurchmesser eine feste Auflage für Befestigungselemente geschaffen.

[0028] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen als Ölwanne für einen Verbrennungsmotor ausgeführten, erfindungsgemäßen Behälter.

[0029] Die Ölwanne ist ein einseitig offener, zur Aufnahme eines Mineralöls und zur Anbringung an einem Motorblock eines Verbrennungsmotors vorgesehener erfindungsgemäßer Behälter.

[0030] Der Behälter weist eine innere Wandung 1 und eine äußere Wandung 2 auf, die zueinander beabstandet angeordnet sind, so dass zwischen ihnen ein Zwischenraum 3 zur Aufnahme eines Füllmaterials, das Leckstellen der inneren Wandung 1 oder/und der äußeren Wandung 2 selbsttätig verschließt.

[0031] Im Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraum 3 mit einem lufthärtenden Stoff, nämlich Silikon, gefüllt. Wenn eine Leckstelle in der inneren Wandung 1 oder/und der äußeren Wandung 2 auftritt, kommt das im Zwischenraum 3 befindliche Füllmaterial mit Luft in Berührung und härtet aus. Dadurch kann kein Mineralöl aus dem Behälter austreten.

[0032] Der Behälter weist an seinem die Öffnung umgebenden Rand einen umlaufenden Flansch 4 auf, der der Verbindung der Ölwanne mit dem Motorblock eines Verbrennungsmotors dient. Die Verbindung wird dabei in an sich bekannter Weise durch Verbindungselemente wie Schrauben hergestellt.

[0033] Die zur Aufnahme der Verbindungselemente benötigten Bohrungen im Flansch sind durch Metallinserts 5 realisiert, die eine hohlzylindrische Grundform mit einem an jedem Ende vergrößerten Außendurchmesser aufweisen. Hierdurch wird einerseits eine feste Auflage für die Schraubenköpfe geschaffen, um die Vorspannkraft der Schraube sicher zu übertragen und Abrieb des umgebenden Polymers zu vermeiden, andererseits wird ein Lösen und Herausfallen der Metallinserts 5 aus dem Flansch 4 durch die von den vergrößerten Außendurchmessern geschaffenen Hinterschneidungen und den damit verbundenen Formschluss zwischen dem Flansch 4 und den Metallinserts 5 verhindert.

[0034] Die innere Wandung 1, die äußere Wandung 2 und der Flansch 4 sind einstückig im Spritzgießverfahren hergestellt. Das für den Behälter, d.h. die innere Wandung 1, die äußere Wandung 2 und den Flansch 4, verwendete Material ist ein thermoplastisches, spritzgießfähiges Polymer wie beispielsweise PE-HD. Die Metallinserts 5 werden bei der Herstellung in die Spritzgussform eingelegt und mit dem Polymer umspritzt. Das Füllmaterial wird in demselben Verfahren unmittelbar in den Zwischenraum 3 eingespritzt.

Bezugszeichenliste

[0035] 

1

innere Wandung

2

äußere Wandung

3

Zwischenraum

4

Flansch

5

Metallinsert

Ansprüche

1. Behälter, insbesondere Ölwanne, der eine innere Wandung (1) und eine äußere Wandung (2) aufweist, wobei die innere Wandung (1) zur äußeren Wandung (2) beabstandet angeordnet ist, so dass zwischen der inneren Wandung (1) und der äußeren Wandung (2) ein Zwischenraum (3) verbleibt, der mit einem Füllmaterial gefüllt ist, das Leckstellen der inneren Wandung (1) oder/und der äußeren Wandung (2) selbsttätig verschließt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial lufthärtend ist.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein thermoplastisches Polymer ist.

4. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Acryl, Silikon oder Latex ist.

5. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Epoxidharz ist.

6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein unter Vorspannung im Zwischenraum angeordnetes dauerelastisches Polymer ist.

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Acryl, Silikon oder Latex ist.

8. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung (1) oder/und die äußere Wandung (2) aus einem Polymer gefertigt ist.

9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung (1) und die äußere Wandung (2) einstückig gefertigt sind.

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung (1) und die äußere Wandung (2) durch Blasformen gefertigt sind.

11. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wandung (1) und die äußere Wandung (2) durch Spritzgießen gefertigt sind.

12. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einseitig offen ist und an seinem die Öffnung umgebenden Rand einen umlaufenden Flansch (4) zur Verbindung mit einem anderen Bauteil aufweist.

13. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Flansch (4) mindestens ein Metallinsert (5) vorgesehen ist.

14. Behälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallinsert (5) eine hohlzylindrische Grundform mit einem an jedem Ende vergrößerten Außendurchmesser aufweist.

Zeichnung