DE4215189C2 - Entgasungseinrichtung für eine Kühlanlage eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinrichtung für eine Kühlanlage eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors mit einem von unten an den Boden eines Ausdehnungsbehälters aus Kunststoff dichtend befestigbaren Gehäuse aus Kunststoff, das einen Zu­ laufanschluß und einen Rücklaufanschluß aufweist und das ein Schwimmerventil enthält, welches ein Schwimmergehäuse und einen darin geführten Schwimmer aufweist, an dessen Oberseite ein Ventilkörper ausgebildet ist, der eine Gehäuseöffnung freigibt oder verschließt, die in Strömungsverbindung mit dem Ausdeh­ nungsbehälter steht.

Das Funktionsprinzip einer Entgasungseinrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE 689 09 897 T2 bekannt. Bei einer praktischen Verwirklichung dieser Entgasungseinrichtung ist der Ausdehnungsbehälter einteilig an einem seitlichen Wasserkasten eines Kühlers angeformt. Bei der Montage des Kühlers wird das Gehäuse der Entgasungseinrichtung zunächst mit dem Schwimmerge­ häuse und dem Schwimmer versehen, die als Einzelelemente be­ reitgehalten werden müssen, wonach das Gehäuse an dem Boden des Ausdehnungsbehälters in einer exakt ausgerichteten Position an­ geschweißt wird, damit der Ventilkörper an der Oberseite des Schwimmers exakt der von ihm freizugebenden oder zu verschlie­ ßenden Gehäuseöffnung zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entgasungsein­ richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Montage erleichtert und Montagefehler mit hoher Sicherheit aus­ geschlossen werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Schwimmergehäuse mit dem Schwimmer eine den Schwimmer unverlierbar aufnehmende Un­ terbaugruppe bildet, die mit dem Gehäuse zu einer vormontierten Baueinheit zusammengefügt ist, wobei das Schwimmergehäuse das Gehäuse auf der dem Boden des Ausdehnungsbehälters zugewandten Seite dicht verschließt und in diesem Bereich mit einem Deckel versehen ist, der die dem Ventilkörper des Schwimmers zugeord­ nete Ventilöffnung aufweist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt zu mehreren Vorteilen. Zunächst ist der Aufwand bei der Fertigstellung des Kühlers deutlich geringer, wobei vor allem auch die Produktionssicher­ heit erhöht wird. Da das Gehäuse mit dem vollständigen Schwim­ merventil eine vormontierte Bauart bildet, ist die Gefahr eines Fehlers bei der Montage - beispielsweise durch Weglassen eines Elementes - weitgehend ausgeschlossen. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß bei der Fertigung des Kühlers weniger Bauteile bereitgehalten werden müssen, so daß der logistische Aufwand verringert wird. Bei der Kühlerfertigung braucht nur noch die komplett vormontierte und bereits vorher kontrollierte Baueinheit bereitgehalten werden, d. h. nicht mehr mehrere ein­ zelne Elemente. Da der Ventilkörper des Schwimmers mit einer Ventilöffnung des Deckels der vormontierten Baueinheit zusam­ men arbeitet, muß die Baueinheit nicht mit engen Toleranzen zu dem Boden des Ausdehnungsbehälters ausgerichtet und an diesem angeschweißt werden.

In vorteilhafter Weise wird bei einer Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse an den Boden des Ausdehnungsbehälters an­ geschweißt wird, vorgesehen, daß der Deckel des Schwimmerge­ häuses auf der dem Ventilkörper abgewandten Seite mit einer die Ventilöffnung umgebenden, muffenartigen Verlängerung versehen ist. Diese muffenartige Verlängerung legt sich bei der Montage des mit dem Schwimmerventil eine Baueinheit bildenden Gehäuses an den Boden des Behälters an und umgibt dabei die in dem Be­ hälterboden vorgesehene Öffnung. Dabei können relativ große Toleranzen zugelassen werden, ohne daß dadurch die Funktion des Schwimmerventils gestört ist.

In zweckmäßiger Ausgestaltung wird weiter vorgesehen, daß der Deckel mittels einer Rastverbindung an dem Schwimmergehäuse gehalten ist. Dadurch ergibt sich eine einfache Vormontage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Schwimmergehäuse mittels einer Rastverbindung in dem Ge­ häuse gehalten ist. Damit ergibt sich auch eine einfache Mon­ tage der Unterbaugruppe aus Schwimmergehäuse und Schwimmer in dem Gehäuse. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird vor­ gesehen, daß das Schwimmergehäuse mit einem umlaufenden Flansch versehen ist, der in eine umlaufende Nut des Gehäuses einge­ rastet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Aussparung für den Deckel des Schwimmergehäuses und der Flansch des Schwimmergehäuses wenigstens annähernd in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Dadurch wird eine nach der Montage in sich sehr stabile Konstruktion geschaffen, so daß die Gefahr eines ungewollten Lösens einer der beiden Rastver­ bindungen mit hoher Sicherheit ausgeschlossen wird.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Gehäuse mittels einer Rastverbindung an dem Boden des Ausdehnungsbehälters gehalten ist. Bei dieser Ausführungsform entfällt ein Schweißen, so daß die Montage weiter vereinfacht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch ein Gehäuse, das mit einem Schwimmerventil eine vormontierte Baueinheit bildet, die zu einer Entgasungseinrichtung einer Kühlanlage eines Kraftfahrzeugmotors gehört, und

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei welcher das Gehäuse der Entgasungseinrichtung mittels einer Rastverbindung an dem Boden eines Ausdehnungsbehälters gehalten ist.

Das in der Zeichnung dargestellte Gehäuse (10), das aus einem Kunststoff, beispielsweise einem Polyamid, besteht, besitzt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt, bei welcher ledig­ lich eine Ausformschräge berücksichtigt ist. Das Gehäuse (10) ist nach oben hin offen und mit einem umlaufenden Ringbund (11) versehen, der in axialer Richtung von einem Flansch (12) be­ grenzt wird. Mit dem Ringbund (11) wird das Gehäuse (10) an den gestrichelt dargestellten Boden (13) eines Ausdehnungsbehälters angeschweißt. Dieser Ausdehnungsbehälter besteht aus dem glei­ chen Kunststoffmaterial wie das Gehäuse (10). Der Ausdehnungs­ behälter ist in nicht näher dargestellter Weise einteilig mit einem seitlichen Wasserkasten eines ebenfalls nicht darge­ stellten Kühlers einer Kühlanlage eines Kraftfahrzeugverbren­ nungsmotors hergestellt. Das Gehäuse (10) ist mit einem Zulauf (14) und einem Rücklauf (15) versehen, die in der Zeichnung jeweils nur mit Pfeilen angedeutet sind.

Das Gehäuse (10) stellt mitsamt einem Schwimmerventil (16) eine vorgefertigte Baueinheit dar, d. h. das Gehäuse (10) wird mit dem Schwimmerventil (16) vormontiert, bevor das Gehäuse (10) an den Boden (13) des Ausdehnungsbehälters angeschweißt wird.

Das Schwimmerventil (16) besitzt ein Schwimmergehäuse (17), das ebenfalls aus Kunststoff besteht. In dem nach oben offenen Schwimmergehäuse (17) ist ein Schwimmer (18) angeordnet. Der Schwimmer (18) ist unten mit einem Ansatz (19) versehen, der einen kreuzförmigen Querschnitt hat und der in einer Bohrung des Bodens des Schwimmergehäuses (17) geführt ist. Zusätzlich ist der Schwimmer auf seinem Außenumfang mit Noppen (20) ve­ rsehen, die mit geringem Abstand den Seitenwandungen des Schwimmergehäuses (17) gegenüberliegen.

In das nach oben offene Schwimmergehäuse (17) ist ein Deckel (21) eingesetzt, der ebenfalls aus Kunststoff besteht. Der Deckel (21) besitzt eine im wesentlichen scheibenförmige Ge­ stalt. Sein Rand ist mit einer Rastprofilierung (22) versehen, mit der er hinter einer Rastprofilierung (23) des Schwimmerge­ häuses (17) verrastet ist. Die Rastprofilierungen (22, 23) sind so gestaltet, daß ein zu weites Hineindrücken des Deckels (21) in das Schwimmergehäuse (17) ausgeschlossen ist, d. h., daß gegen dieses Hineindrücken ein Anschlag gebildet ist. Der Deckel (21) ist mit einer Ventilöffnung (24) versehen, der ein kegelförmig spitz zulaufender Ventilkörper (25) des Schwimmers (18) zuge­ ordnet ist. Auf der dem Ventilkörper (25) abgewandten Seite ist der Deckel (21) mit einer die Ventilöffnung in größerem Abstand umgebenden muffenartigen Verlängerung (26) versehen. Die Stirn­ seite dieser muffenartigen Verlängerung (26) ist mit einer um­ laufenden, schneidenartig zugespitzten Rippe (27) versehen. Beim Anbringen des Gehäuses (10) an dem Boden (13) des Ausdeh­ nungsbehälters legt sich die muffenartige Verlängerung (26) mit der Rippe (27) von außen gegen den Boden (13) an. Dieser Boden (13) ist in diesem Bereich mit einer Öffnung (28) versehen, die in etwa in axialer Verlängerung zur Ventilöffnung (24) liegt.

Das Schwimmergehäuse (17) ist mit einem umlaufenden Flansch (29) versehen, der die offene Seite des Schwimmergehäuses (17) umgibt. Dieser Flansch liegt in der Ebene des Deckels (21). Das Schwimmergehäuse (17) ist über eine Rastverbindung in dem Ge­ häuse (10) gehalten. Hierzu ist das Gehäuse (10) mit einer um­ laufenden Ringnut (30) versehen, in die der angefaste Flansch (29) einrastet. Nach dieser Ringnut (30) besitzt das Gehäuse einen etwas verkleinerten Innendurchmesser, so daß der Flansch (29) auf einer Ringschulter des Gehäuses (10) aufliegt, die so­ mit einen Anschlag gegen ein zu weites Hineindrücken des Schwimmergehäuses (17) in das Gehäuse (10) verhindert. Der Flansch (12) des Gehäuses (10) liegt ebenfalls in der Ebene des Flansches (29) und des Deckels (21). Es ist somit sicherge­ stellt, daß bei dem Anschweißen des Gehäuses (10) an den Boden (13) des Ausdehnungsbehälters relativ große Kräfte auf die Verlängerung (26) ausgeübt werden können, die sich von außen an den Boden anlegt, ohne daß dadurch die Lage des Deckels (21) oder des Schwimmergehäuses (17) verändert werden.

Das Schwimmergehäuse (17) ist im Bereich seines Bodens mit Öffnungen (31) und auch im Bereich seiner Seitenwände unterhalb des Deckels (21) mit Öffnungen (32) versehen, so daß das Kühl­ mittel ungehindert in das Schwimmergehäuse (17) eindringen kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Gehäuse (10′) einer Entgasungseinrichtung mittels einer Rastverbindung an dem Boden (13′) des Ausdehnungsbehälters angebracht. Der Boden (13′) des Ausdehnungsbehälters ist mit einem nach innen gerichteten Kra­ gen (33) versehen, von dem nach innen ein umlaufender Ringbund (34) abragt. Diesen Ringbund (34) hintergreift ein umlaufender Rastvorsprung (35) eines Ansatzes (36), mit welchem das Gehäuse (10′) der Entgasungseinrichtung in den Kragen (33) eingesteckt ist. Dieser Ansatz (36) ist an seinem Ende mit einer Anfasung versehen. Bei dem Einstecken geben der Kragen und/oder der Ansatz (36) elastisch nach.

Zwischen dem Gehäuse (10′) und dem Boden (13′) des Ausdehnungs­ behälters ist ein umlaufender Dichtungsring (37) angeordnet. Dieser Dichtungsring (37), der bei dem Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgebildet ist, liegt in einer Ringkammer, die zwischen dem Gehäuse (10′) und dem Kragen (33) gebildet und die nach außen von einer Ringschulter des Gehäuses (10′) und nach innen zu dem Ausdehnungsbehälter hin von einer Ringschulter des Kra­ gens (33) begrenzt wird.

Das Gehäuse (10′) ist mit einem umlaufenden Flansch (38) ver­ sehen, der zusammen mit einem um den Kragen herumlaufenden, nach unten von dem Boden (13′) abragenden Steg (39) ein Mittel zum elastischen Begrenzen der Eindringtiefe bildet, d. h. der Tiefe, mit der das Gehäuse (10′) mit seinem Ansatz (36) in den Kragen (33) des Bodens (13′) hineinschiebbar ist. Der Flansch (38) und der Steg (39) sind mit kegelstumpfartigen einander an­ gepaßten Flächen versehen, so daß beim Einstecken des Ansatzes (36) des Gehäuses (10′) in den Kragen (33) der umlaufende Steg (39) elastisch aufgeweitet wird.

Das Schwimmerventil (16) ist identisch mit dem Schwimmerventil nach Fig. 1, so daß sich eine nochmalige Beschreibung erübrigt.

Da bei der Ausführungsform nach Fig. 2 das Schwimmergehäuse (17) mit seinem Flansch (29) und seinem Deckel (21) einen Ab­ schluß zu dem Ausdehnungsbehälter bildet, wird bei einer abge­ wandelten Ausführungsform vorgesehen, daß die Rastverbindung zwischen dem Flansch (29) und dem Gehäuse (10′) zusätzlich mit einem umlaufenden elastischen Dichtungsmittel versehen ist. Des weiteren kann auch vorgesehen werden, daß das Schwimmergehäuse derart abgewandelt wird, daß der Deckel (21) einteilig mit dem Gehäuse versehen ist, während dann der bisherige Boden, der mit den Aussparungen (31) versehen ist, als ein Rastelement in das Schwimmergehäuse (17) eingesetzt ist.

Claims (12)

1. Entgasungseinrichtung für eine Kühlanlage eines Kraft­ fahrzeugverbrennungsmotors mit einem von unten an den Boden (13) eines Ausdehnungsbehälters aus Kunststoff dichtend befe­ stigbaren Gehäuse (10) aus Kunststoff, das einen Zulaufanschluß (14) und einen Rücklaufanschluß (15) aufweist und das ein Schwimmerventil (16) enthält, welches ein Schwimmergehäuse (17) und einen darin geführten Schwimmer (18) aufweist, an dessen Oberseite ein Ventilkörper (25) ausgebildet ist, der eine Ventil- bzw. Ge­ häuseöffnung freigibt oder verschließt, die in Strömungs­ verbindung mit dem Ausdehnungsbehälter steht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schwimmergehäuse (17) mit dem Schwimmer (18) eine den Schwimmer unverlierbar aufnehmende Unterbaugruppe bil­ det, die mit dem Gehäuse (10) zu einer vormontierten Baueinheit zusammengefügt ist, wobei das Schwimmergehäuse (17) das Gehäuse (10) auf der dem Boden (13) des Ausdehnungsbehälters zugewandten Seite dicht verschließt und in diesem Bereich mit einem Deckel (21) versehen ist, der die dem Ventilkörper (25) des Schwimmers (18) zugeordnete Ventilöffnung (24) aufweist.

2. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Deckel (21) des Schwimmergehäuses (17) auf der dem Ventilkörper (25) abgewandten Seite mit einer die Ven­ tilöffnung (24) umgebenden, muffenartigen Verlängerung (26) versehen ist.

3. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnfläche der muffenartigen Verlängerung (26) mit einer umlaufenden, in etwa schneidenförmigen Rippe (27) versehen ist.

4. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (21) mittels einer Rast­ verbindung (22, 23) an dem Schwimmergehäuse (17) gehalten ist.

5. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der im wesentlichen scheibenförmige Deckel mit einem ein Rastprofil (22) aufweisenden Rand versehen ist, der eine profilierte Aussparung (23) des Schwimmergehäuses (17) zugeordnet ist.

6. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmergehäuse (17) mittels einer Rastverbindung (29, 30) in dem Gehäuse (10, 10′) gehalten ist.

7. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schwimmergehäuse (17) mit einem umlaufenden Flansch (29) versehen ist, der in eine umlaufende Nut (30) des Gehäuses (10, 10′) eingerastet ist.

8. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (23) für den Deckel (21) des Schwimmergehäuses (17) und der Flansch (29) des Schwimmergehäuses wenigstens annähernd in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

9. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10′) mittels einer Rastverbindung (34, 35) an dem Boden (13′) des Ausdehnungsbe­ hälters gehalten ist.

10. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (13′) des Ausdehnungsbehälters mit einem nach innen gerichteten Kragen (33) versehen ist, der einen umlaufenden Ringbund (34) aufweist, den ein Ansatz (36) des Gehäuses (10′) mit einem Rastvorsprung (35) hintergreift.

11. Entgasungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Boden (13′) des Ausdehnungsbehälters und dem Gehäuse (10′) ein elastisches Dichtungsmittel (37) vor­ gesehen ist.

12. Entgasungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (38, 39) zum elastischen Begrenzen der Einstecktiefe des Gehäuses (10′) in den Boden (13′) vorgesehen sind.