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Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 bzw. 2 der Erfindung.
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Aus der
DE 197 03 432 A1 ist ein in einen Hohlraum eines Kraftfahrzeugs einsetzbarer oder eingesetzter Behälter zur Aufnahme von beispielsweise Waschwasser für eine Scheibenreinigungsanlage bekannt. Der Behälter ist flexibel, insbesondere schlauch- oder blasenförmig ausgebildet und kann Luftpolster oder einvulkanisierte Tragstrukturen zur Stabilisierung aufweisen. Aus der
WO 99/037515 A2 ist ein Flüssigkeitsbehälter für Scheibenreinigungswasser bekannt, welcher einen Isoliermantel aufweist, der mit einem Gel, einem Schaumstoff oder mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Darüber hinaus kann im besagten Isoliermantel eine Heizeinrichtung angeordnet sein, um insbesondere ein Einfrieren der Flüssigkeit zu verhindern. Aus der
US 2003/0041897 A1 ist ein Flüssigkeitsbehälter für Scheibenreinigungswasser bekannt, welcher aus einer flexiblen Blase besteht, die von einem Schaumstoff umgeben ist. Gefriert das Scheibenreinigungswasser, dehnt sich die Blase aus und der Schaumstoff wird komprimiert. Schließlich ist aus der
DE 102 13 062 A1 ein Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug bekannt, der zumindest teilweise von einem Flüssigkeitsbehälter als Deformationsschutz umgeben und so im Crashfall vor Deformation und Beschädigung geschützt ist. Im besagten Crashfall kann zwar der Flüssigkeitsbehälter, jedoch nicht der Kraftstoffbehälter beschädigt werden.
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Seit geraumer Zeit werden Kraftstoffbehälter nicht unmittelbar hinter einer Frontverkleidung des Vorderwagens des Kraftfahrzeugs, sondern überwiegend im Bereich des Hinterwagens des Kraftfahrzeugs angeordnet. Demgegenüber werden Flüssigkeitsbehälter für Scheibenreinigungsanlagen bevorzugt im Vorderwagen des Kraftfahrzeugs angeordnet. Insbesondere während eines Frontalcrashereignisses besteht hier die Möglichkeit, dass der besagte Flüssigkeitsbehälter zerbirst und die Flüssigkeit austritt. In Versuchen wurde gefunden, dass dabei besagte Flüssigkeit, beispielsweise Scheibenwaschflüssigkeit, fein verspritzt, sozusagen zerstäubt wird. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Flüssigkeitsbehälter für Waschflüssigkeit für eine Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeugs, derart zu verbessern, dass bei einem etwaigen Bruch des Flüssigkeitsbehälters infolge beispielsweise eines Frontalcrashs des Kraftfahrzeugs ein feines Verspritzen respektive Zerstäuben der Waschflüssigkeit verhindert oder zumindest verringert wird.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durch einen Flüssigkeitsbehälter, der zumindest eine die Außenkontur desselben überdeckende Schaumstoffschicht und wenigstens eine, die zumindest eine Schaumstoffschicht kraftschlüssig in ihrer Form haltende wasserdurchlässige Schicht aufweist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Flüssigkeitsbehälter vorgeschlagen, der zumindest eine die Innenkontur desselben überdeckende Schaumstoffschicht und wenigstens eine, die zumindest eine Schaumstoffschicht kraftschlüssig in ihrer Form haltende wasserdurchlässige Schicht aufweist.
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Beiden Ausführungsformen ist gemein, dass bei einem Bruch des Flüssigkeitsbehälters die austretende Flüssigkeit die Schaumstoffschicht durchdringt und dabei mehrmals die Durchdringungsrichtung ändert, wodurch kinetische Energie der Flüssigkeit zumindest teilweise absorbiert und ein Zerstäuben der Flüssigkeit verhindert oder zumindest verringert wird. In beiden Fällen wird des Weiteren die zumindest eine Schaumstoffschicht kraftschlüssig in ihrer Form gehalten, wodurch ein Aufblähen und Auseinanderbrechen derselben sowie ein Abtrennen von Schaumstoff-Bruchstücken wirkungsvoll verhindert oder zumindest verringert ist.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach ist die zumindest eine Schaumstoffschicht durch einen offenzelligen oder geschlossenzelligen Schaum gebildet. Handelt es sich um einen offenzelligen Schaum, ist die Flüssigkeit in der Lage, die Schaumstoffschicht ohne Bruch derselben zu durchdringen und wechselt dabei in Abhängigkeit der Anordnung und Ausbildung der zellenförmigen Hohlkörper der Schaumstoffschicht unter Absorption ihrer kinetischen Energie ihre Durchdringungsrichtung. Ist demgegenüber ein geschlossenzelliger Schaum vorgesehen, können sich eine Vielzahl Bruchlinien in der Schaumstoffschicht ausbilden, durch welche die Flüssigkeit hindurch dringt. Hierdurch erfährt die Flüssigkeit durch die Wandungen der gebrochenen Zellen der Schaumstoffschicht eine Abbremsung und Richtungsänderung derart, dass kinetische Energie der Flüssigkeit während deren Austritts absorbiert wird. Infolge der kraftschlüssigen Fixierung der zumindest einen Schaumschicht am Flüssigkeitsbehälter, bläht sie sich nicht einfach auf und bricht an einer undefinierten Schwachstelle, sondern die Flüssigkeit wird gezwungen die Zellen des offenzelligen Schaums oder den geschlossenzelligen Schaum im Bereich einer Vielzahl von Bruchstellen desselben zu durchdringen. In beiden Fällen ist somit ein unkontrolliertes Zerstäuben der Flüssigkeit wirkungsvoll verhindert oder zumindest verringert.
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Beispielsweise ist die zumindest eine Schaumstoffschicht durch einen Kunststoffschaum, wie beispielsweise einen PUR-Schaum (PUR = Polyurethan) gebildet. Ein derartiger Schaum lässt sich einfach und kostengünstig am oder im Flüssigkeitsbehälter anbringen. In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand mit diesem Schaummaterial hat sich eine Schaumstoffschicht mit einer Schichtdicke „d” von etwa 20 bis etwa 30 mm, vorzugsweise etwa 25 mm als zweckmäßig erwiesen. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf dieses Schaummaterial, sondern erfasst jedwedes geeignete Schaummaterial aus Kunststoff oder auch aus Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Überdies beschränkt sich die Erfindung auch nicht auf besagte Schichtdicke „d” gemäß der Versuchsdurchführung, sondern erfasst auch Schaummaterialien mit weit geringeren Schichtdicken. So können die Schichtdicken in Abhängigkeit des gewählten Schaummaterials beispielsweise auch 5 mm oder weniger betragen, um den gewünschten Effekt zu bewirken, nämlich die Absorption der kinetischen Energie der aus dem gebrochenen Flüssigkeitsbehälter austretenden Flüssigkeit.
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Was die wasserdurchlässige und die zumindest eine Schaumstoffschicht kraftschlüssig in ihrer Form haltende Schicht anbelangt, ist diese bevorzugt durch ein Gewebe, hergestellt durch Schuss und Kette, gebildet. Alternativ kann diese auch durch einen Vliesstoff, bestehend aus Wirrlagen von Endlosfasern und/oder geschnittenen Garnen, durch ein netzartiges Gebilde aus Kunststoff-, Metall- und/oder Mineralfasern oder durch eine beliebige Kombination der vorstehenden Varianten gebildet sein. Dabei kann besagte wasserdurchlässige Schicht nicht nur zum kraftschlüssigen Zusammenhalt der zumindest einen Schaumstoffschicht dienen, sondern in Abhängigkeit der gewählten Maschenweite bezüglich des Gewebes und/oder netzartigen Gebildes oder der gewählten dichten Packung der Endlosfasern und/oder geschnittenen Garne des Vliesstoffes ebenfalls der Absorption von kinetischer Energie der Flüssigkeit dienen. Aufgrund dessen kann unter Umständen dann vorteilhaft die Schichtdicke der zumindest einen Schaumstoffschicht geringer gewählt werden. Bei Verwendung eines netzartigen Gebildes kann dieses vorteilhaft als Armierung für das Gewebe und/oder den Vliesstoff fungieren. Besonders vorteilhaft ist dieses dann integraler Bestandteil des Gewebes und/oder des Vliesstoffes, woraus Kostenersparnisse zu verzeichnen sind.
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Weiter vorteilhaft ist ein derartiger Flüssigkeitsbehälter als Flüssigkeitsbehälter für Waschflüssigkeit, insbesondere Waschflüssigkeit einer Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeugs, eingesetzt bzw. einsetzbar.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter gemäß einer ersten Ausführungsform desselben,
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2 die Einzelheit „Z” nach 1, und
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3 einen Behälterabschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsbehälters.
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1 zeigt einen Flüssigkeitsbehälter 1 mit einem Anschlussstutzen 2 in einer Schnittansicht, der beispielsweise als Behälter für Waschwasser in eine nicht zeichnerisch dargestellte Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeugs integriert sein kann. Der Flüssigkeitsbehälter 1 ist beispielsweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet und kann im Falle eines Frontalcrashereignisses zerbersten, wodurch das Waschwasser austritt.
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Um nunmehr die bereits eingangs beschriebene Zerstäubung des besagten Waschwassers wirkungsvoll zu vermeiden oder zumindest zu verringern, weist der Flüssigkeitsbehälter 1, der beispielsweise aus einem Kunststoff besteht, gemäß den 1 und 2 eine die Außenkontur bzw. Außenwandungsfläche desselben überdeckende Schaumstoffschicht 3, insbesondere Hart-Schaumstoffschicht 3 auf, die wiederum von wenigstens einer wasserdurchlässigen Schicht 4 kraftschlüssig in ihrer Form gehalten ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Schaumstoffschicht 3 sozusagen von der wenigstens einen wasserdurchlässigen Schicht 4 umhüllt.
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Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel gewählte einzige Schaumstoffschicht 3 ist bevorzugt durch einen offenzelligen Schaum, beispielsweise einen Kunststoffschaum, insbesondere PUR-Schaum (PUR = Polyurethan) gebildet. Ein derartiger Schaum lässt sich einfach und kostengünstig am oder im Flüssigkeitsbehälter anbringen. In Versuchen hat sich für besagte Schaumstoffschicht 3 aus PUR (= Polyurethan) eine Schichtdicke „d” von 20 bis 30 mm bewährt. Bevorzugt wurde eine Schichtdicke „d” von 25 mm gewählt.
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf dieses Schaummaterial, sondern erfasst jedwedes geeignete Schaummaterial aus Kunststoff oder auch aus Metall, wie beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Erfindung beschränkt sich ferner auch nicht auf besagte Schichtdicke „d” gemäß der Versuchsdurchführung, sondern erfasst auch Schaummaterialien mit weit geringeren Schichtdicken „d”. So können die Schichtdicken „d” in Abhängigkeit des gewählten Schaummaterials beispielsweise auch 5 mm oder weniger betragen, um den gewünschten Effekt zu bewirken, nämlich die Absorption der kinetischen Energie der aus dem gebrochenen Flüssigkeitsbehälter 1 austretenden Flüssigkeit. Ebenso beschränkt sich die Erfindung nicht auf eine einzige Schaumstoffschicht 3, sondern erfasst auch zwei oder mehr übereinander angeordnete Schaumstoffschichten 3, die sich beispielsweise in der Größe ihrer Zellen oder ihres verwendeten Werkstoffes unterscheiden. So können beispielsweise die zur Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters 1 am nächsten angeordneten Schaumstoffschichten 3 größere Zellen aufweisen als die von der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters 1 am weitesten entfernt angeordneten Schaumstoffschichten 3, worauf unten näher eingegangen wird (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Die die zumindest eine Schaumstoffschicht 3 kraftschlüssig in ihrer Form haltende wasserdurchlässige Schicht 4 ist bevorzugt durch ein textiles Gewebe aus Kunst- und/oder Naturfäden, hergestellt durch Schuss und Kette, gebildet. Das Gewebe kann ein einlagiges Gewebe mit einem Schuss- und einem Kettfadensystem oder ein verstärktes Gewebe mit mehreren Schuss- und/oder Kettfadensystemen sein. Alternativ kann die wasserdurchlässige Schicht 4 auch durch einen Vliesstoff, bestehend aus Wirrlagen von Endlosfasern und/oder geschnittenen Garnen, durch ein netzartiges Gebilde aus Kunststoff-, Metall- und/oder Mineralfasern oder durch eine beliebige Kombination der vorstehenden Varianten gebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
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In Abhängigkeit der gewählten Maschenweite bezüglich des Gewebes und/oder netzartigen Gebildes und/oder der gewählten dichten Packung der Endlosfasern und/oder geschnittenen Garne des Vliesstoffes dient besagte wasserdurchlässige Schicht 4 nicht nur dem kraftschlüssigen Zusammenhalt der zumindest einen Schaumstoffschicht 3, sondern auch der Absorption von kinetischer Energie der Flüssigkeit. Unter Umständen kann dann vorteilhaft die Schichtdicke „d” der zumindest einen Schaumstoffschicht 3 geringer gewählt werden.
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Bei Verwendung eines netzartigen Gebildes kann dieses vorteilhaft als Armierung für das Gewebe und/oder den Vliesstoff fungieren. Besonders vorteilhaft ist dieses dann integraler Bestandteil des Gewebes und/oder des Vliesstoffes, woraus Kostenersparnisse zu verzeichnen sind.
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Weiterhin können das Gewebe und/oder der Vliesstoff und/oder das netzartige Gebilde auch integraler Bestandteil der zumindest einen Schaumstoffschicht 3 sein und insoweit als insbesondere in den Schaum eingebettete Armierung der Schaumstoffschicht 3 fungieren. Bevorzugt ist dann die Armierung im der Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters 1 abgewandten Seiten- bzw. Flächenbereich der zumindest einen Schaumstoffschicht 3 angeordnet, wodurch ebenfalls der kraftschlüssige Halt derselben gewährleistet ist (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 2 in ihrer Funktion beschrieben.
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Gesetzt den Fall, infolge eines Crashereignisses zerbirst der Flüssigkeitsbehälter 1, so erfährt die darin befindliche Flüssigkeit eine erhöhte kinetische Energie und ist bestrebt aus dem Flüssigkeitsbehälter 1 auszutreten. Ist der Flüssigkeitsbehälter 1 von zumindest einer mittels wenigstens einer wasserdurchlässigen Schicht 4 der vorbeschriebenen Art kraftschlüssig gehaltenen offenzelligen Schaumstoffschicht 3 überdeckt respektive umhüllt, durchdringt die Flüssigkeit die Schaumstoffschicht 3 und ändert dabei mehrmals die Durchdringungsrichtung (vgl. 2, Richtungspfeile 5), wodurch die Durchtrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit gemindert bzw. die kinetische Energie derselben zumindest teilweise absorbiert und ein Zerstäuben der Flüssigkeit verhindert oder zumindest verringert wird. Die Flüssigkeit tritt dann vorteilhaft in Tropfen aus der kraftschlüssig gehaltenen Schaumstoffschicht 3 aus oder wird idealerweise ganz oder teilweise von der Schaumstoffschicht 3 sozusagen aufgesaugt und in derselben gehalten.
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Ist dagegen eine geschlossenporige Schaumstoffschicht 3 gewählt, bilden sich eine Vielzahl Risslinien in der Schaumstoffschicht 3 aus, die mehrmals ihre Richtung ändern können und die Zellen der Schaumstoffschicht 3 durchdringen. Tritt die Flüssigkeit durch besagte Risslinien hindurch, erfährt sie zumindest durch den Kontakt mit den gekrümmten Innenwänden der Zellen eine Geschwindigkeitsverringerung. Die Durchtrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wird gemindert bzw. die kinetische Energie derselben zumindest teilweise absorbiert und ein Zerstäuben der Flüssigkeit ist verhindert oder zumindest verringert (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Wie oben bereits angedeutet, können auch mehrere übereinander angeordnete Schaumstoffschichten 3 vorgesehen sein, welche unterschiedlich große Zellen aufweisen.
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Beispielsweise kann die der Flüssigkeit am nächsten angeordnete Schaumstoffschicht 3 größere Zellen aufweisen, als die flüssigkeitsfernste Schaumstoffschicht 3. Unter Umständen kann es auch von Vorteil sein, die flüssigkeitsnaheste Schaumstoffschicht 3 mit kleineren Zellen und die flüssigkeitsfernste Schaumstoffschicht 3 mit demgegenüber größeren Zellen auszubilden oder mehr als zwei Schaumstoffschichten 3 vorzusehen, bei denen die Zellengröße von Schicht zu Schicht variiert (nicht zeichnerisch dargestellt). Hierdurch ist es ermöglicht, die Absorption der kinetischen Energie der Flüssigkeit definiert zu steuern, beispielsweise in Stufen durchzuführen mit dem Ziel, eine schnelle bzw. wirkungsvolle Absorption der kinetischen Energie zu bewirken. In der Folge kann dann gegebenenfalls die Gesamt-Schichtdicke „d” der Schaumstoffschichten 3 geringer gewählt werden.
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Die Ausführungsform der Erfindung nach 3 unterscheidet sich zur vorbeschriebenen lediglich dadurch, dass das vorbeschriebene System aus zumindest einer Schaumstoffschicht 3 und wenigstens einer dieselbe kraftschlüssig in ihrer Form haltenden wasserdurchlässigen Schicht 4 in den Innenraum des Hohlkörpers respektive Flüssigkeitsbehälters 1 verlagert ist und die Innenkontur des Flüssigkeitsbehälters 1 überdeckt. Die wasserdurchlässige Schicht 4 ist vorliegend zwischen der Schaumstoffschicht 3 und der Innenkontur bzw. Wandung 6 des Flüssigkeitsbehälters 1 angeordnet. Was die Schaumstoffschicht/en 3 und die wasserdurchlässige/n Schicht/en 4 für sich anbelangt, können diese in Anlehnung an die vorbeschriebene erste Ausführungsform der Erfindung ebenfalls variabel ausgebildet und angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flüssigkeitsbehälter
- 2
- Anschlussstutzen
- 3
- Schaumstoffschicht
- 4
- wasserdurchlässige Schicht
- 5
- Richtungspfeil
- 6
- Wandung (Flüssigkeitsbehälter 1)
- „d”
- Schichtdicke (Schaumstoffschicht 3)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19703432 A1 [0002]
- WO 99/037515 A2 [0002]
- US 2003/0041897 A1 [0002]
- DE 10213062 A1 [0002]
