AT506426B1

AT506426B1 - FUEL TANK WITH CONNECTING PLUGS

Info

Publication number: AT506426B1
Application number: AT1262009A
Authority: AT
Inventors: Guenter Grossbauer; Thomas Fuchs
Original assignee: Magna Steyr Fuel Systems Gesmb
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2010-03-15
Also published as: AT506426A2; DE102009006072A1; DE102009006072B4; AT506426A3

Abstract

Ein Kraftstoffbehälter aus Blech hat einen Anschlussstutzen, der aus zwei Teilen (5,6) besteht. Dessen Verbindung mit der Behälterwand (2) soll bei einfachster Fertigung hohe Anforderungen an Dichtheit und Festigkeit erfüllen. Dazu hat die Behälterwand (2) ein Aushalsung (3) und der rohrförmige erste Teil (5) einen Flansch (8), der an der Innenseite der Behälterwand (2) anliegt, und nach außen an den Flansch (8) anschließend einen zylindrischen Abschnitt (10; 110) mit im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen (11), die an der Innenseite der Aushalsung (3) anliegen. Der zweite Teil (6) ist ein von außen auf die Aushalsung (3) aufgepresster Ring, welcher die Aushalsung (3) radial einwärts auf die Rippen (11) presst.A fuel tank made of sheet metal has a connecting piece, which consists of two parts (5,6). Its connection to the container wall (2) should meet high demands on tightness and strength in the simplest manufacturing. For this purpose, the container wall (2) has a necking (3) and the tubular first part (5) a flange (8) which rests against the inside of the container wall (2), and then outwardly to the flange (8) has a cylindrical portion (10; 110) having substantially circumferentially extending ribs (11) abutting the inside of the neck (3). The second part (6) is an externally pressed onto the neck (3) ring which presses the neck (3) radially inwardly on the ribs (11).

Description

österreichisches Patentamt AT506 426B1 2010-03-15Austrian Patent Office AT506 426B1 2010-03-15

Beschreibungdescription

KRAFTSTOFFBEHÄLTER MIT ANSCHLUSSSTUTZEN GEGENSTANDFUEL TANK WITH CONNECTING PLUGS OBJECT

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter aus Blech mit einem Anschlussstutzen, der in einem Loch der Behälterwand angebracht ist, wobei letztere eine das Loch umgebende Aushalsung bildet, und wobei der Anschlussstutzen einen von einer Seite der Behälterwand eingesetzten ersten Teil von innen eingesetzten Teil und einen von der anderen Seite montierten zweiten Teil aufweist. Gedacht ist an Kraftstoffbehälter für Kraftfahrzeuge, die dampfdicht, erschütterungsfest und stoßresistent sein müssen.The invention relates to a fuel tank made of sheet metal with a connecting piece, which is mounted in a hole in the container wall, the latter forms a surrounding the hole necking, and wherein the connecting piece inserted from one side of the container wall first part from the inside inserted part and having a second part mounted from the other side. The intention is to fuel tanks for motor vehicles, which must be vapor-tight, shock-resistant and shock-resistant.

[0002] Kraftstoffbehälter haben jedenfalls einen Anschluss für das Füllrohr. Zusätzlich können noch weitere Anschlüsse und Öffnungen vorgesehen sein, etwa für das Entlüftungssystem, für einen Füllstandspegel und für die Entnahme von Kraftstoff. Letztere Öffnung ist in der Regel so groß, dass durch sie die Kraftstoffpumpe eingesenkt werden kann. Allen diesen Öffnungen ist gemeinsam, dass sie einen Anschlussstutzen brauchen. Aus Fertigungs- und Montagegründen können derartige Rohrstutzen nicht einstückig mit dem Kraftstoffbehälter hergestellt werden. Sie müssen daher getrennt gefertigt und dann dicht und fest mit dem Kraftstoffbehälter beziehungsweise dessen Schalen verbunden werden.In any case, fuel tanks have a connection for the filling pipe. In addition, other ports and openings may be provided, such as for the venting system, for a level and for the removal of fuel. The latter opening is usually so large that it can be sunk by the fuel pump. All these openings have in common that they need a connection piece. For manufacturing and assembly reasons such pipe socket can not be made in one piece with the fuel tank. They must therefore be made separately and then tightly and firmly connected to the fuel tank or its shells.

[0003] Weil der Behälter aus großflächigem dünnem Blech besteht, muss der Anschlussstutzen außerdem den Rand des jeweiligen Loches versteifen. Je nach dem Zweck der Öffnung kann die Aushalsung zum Inneren oder zum Äußeren des Behälters gerichtet sein und kann der Anschlussstutzen verschieden lang sein. In einem Extremfall ist er selbst das gesamte Füllrohr, im anderen Extremfall ist er sehr kurz und mit einem Deckel verschlossen, an dessen Innenseite gegebenenfalls Einbauteile befestigt sindBecause the container is made of large thin sheet metal, the spigot must also stiffen the edge of each hole. Depending on the purpose of the opening, the necking may be directed towards the interior or exterior of the container and the connector may have different lengths. In an extreme case, it is itself the entire filling tube, in the other extreme case it is very short and closed with a lid, on the inside of which, if necessary, mounting parts are attached

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0004] Am einfachsten ist es, den jeweiligen Anschlussstutzen mit dem Behälter zu verschweißen. Das aber ist wegen der verschiedenen Materialstärken und der damit verbundenen ungleichen Schrumpfung, wegen Korrosionsgefahr und wegen den Anforderungen an die Dichtheit der Verbindung schlecht und daher zu vermeiden.The easiest way to weld the respective connection piece with the container. But this is due to the different thicknesses and the associated uneven shrinkage, because of risk of corrosion and because of the requirements for the tightness of the compound bad and therefore to avoid.

[0005] Aus dem DE GM 20 2005 004 189 U1 ist ein Anschlussstutzen bekannt, der aus einem ersten von innen eingesetzten Teil und einen von außen in den ersten Teil eingeschraubten zweiten Teil besteht, wobei beim Einschrauben eine Dichtung zwischen den beiden Teilen so zusammengepresst wird, dass sie sich von innen an eine Aushalsung der Behälterwand anlegt. Außen ist die Aushalsung nicht unterstützt, sodass sie bereits bei mäßiger Gewalteinwirkung verformt wird und die Dichtheit verloren geht. Um das richtige Verschrauben sicherzustellen und um ein Lösen der Verschraubung zu verhindern sind zusätzliche Maßnahmen nötig, wodurch die Teile des Anschlussstutzens aufwändig und teuer sind.A connecting piece is known from DE GM 20 2005 004 189 U1, which consists of a first part inserted from the inside and a second part screwed into the first part from the outside, wherein when screwing a seal between the two parts is so compressed in that it leans against the container wall from the inside. Outside, the necking is not supported, so that it is already deformed under moderate violence and the tightness is lost. To ensure proper screwing and to prevent loosening the screw connection additional measures are necessary, whereby the parts of the connecting piece are complex and expensive.

[0006] In der GB Patentschrift 5393 A.D. 1915 ist ein Blechkanister für schüttbare Feststoffe (zum Beispiel Salz) mit einem Anschlussstutzen beschrieben, der aus einem von innen in ein Loch eingesetzten ersten Teil und einem von außen auf den ersten Teil aufgesteckten und verklebten zweiten Teil besteht. Beide Teile haben Flansche, zwischen denen die das Loch umgebende Kanisterwand ohne Aushalsung eingeklemmt ist. Eine für Flüssigkeiten und Dämpfe ausreichende Dichtheit ist damit nicht zu erreichen, schon gar nicht bei Erschütterungen oder Gewalteinwirkung.In GB patent specification 5393 A.D. 1915 describes a sheet metal container for pourable solids (for example salt) with a connecting piece, which consists of a first part inserted from the inside into a hole and a second part plugged and glued onto the first part from the outside. Both parts have flanges between which the canister wall surrounding the hole is pinched without necking. A leak-tightness sufficient for liquids and vapors can not be achieved with that, especially not with shocks or violence.

PROBLEM/LÖSUNGTROUBLESHOOTING

[0007] Es ist somit die der Neuerung zugrunde liegende Aufgabe, einen Kraftstoffbehälter und einen Anschlussstutzen so zu gestalten, dass bei einfachster Fertigung und Montage im Behälter die hohen Anforderungen an Dichtheit und Festigkeit der Verbindung erfüllt sind. Neue rn österreichisches Patentamt AT506 426B1 2010-03-15 rungsgemäß wird das mit den kennzeichnenden Merkmalen des 1. Anspruchs erreicht.It is thus the object of the innovation underlying task to design a fuel tank and a connecting piece so that the simplest manufacture and assembly in the container, the high demands on tightness and strength of the connection are met. New Austrian Patent Office AT506 426B1 2010-03-15 In accordance with the characterizing features of the first claim.

[0008] Die Aushalsung der Behälterwand wird demnach zwischen dem zylindrischen Abschnitt des ersten Teils und dem aufgepressten Ring fest eingeklemmt Durch das Aufpressen des Ringes wird die Aushalsung auf die Rippen aufgepresst. So dringen die Rippen in die Aushalsung ein, wodurch sogar eine formschlüssige Verbindung entsteht. Weiters ist die Behälterwand zwischen dem Flansch des ersten Teiles und der achsnormalen Fläche des Ringes nicht nur dicht eingeklemmt, sondern dadurch auch wirksam versteift. Die Verbindung ist durch Gewalteinwirkung nicht lösbar und absolut dicht. Es ist weder ein Klebstoff noch eine zusätzliche Dichtung erforderlich.The Aushalsung the container wall is therefore firmly clamped between the cylindrical portion of the first part and the pressed ring by the pressing of the ring, the necking is pressed onto the ribs. Thus, the ribs penetrate into the neck, whereby even a positive connection is formed. Furthermore, the container wall between the flange of the first part and the axially normal surface of the ring is not only tightly clamped, but also effectively stiffened. The compound is not solvable by the action of violence and absolutely tight. There is no need for an adhesive or additional seal.

[0009] Die Rippen können verschieden angeordnet und geformt sein, solange sie nur quer zur Achse verlaufen und mit der Aushalsung eine formschlüssige Verbindung bilden. Vorzugsweise sind die Rippen scharfkantig und im Querschnitt sägezahnförmig, wobei die steilere Flanke der Rippen dem Flansch des ersten Teiles zugewandt ist. Dadurch kann der Anschlussstutzen auch mit Gewalt nicht von der Aushalsung gelöst werden; in der anderen Richtung ist er durch den Flansch des ersten Teiles fest gehalten.The ribs can be arranged and shaped differently, as long as they only extend transversely to the axis and form a positive connection with the necking. Preferably, the ribs are sharp-edged and sawtooth in cross section, wherein the steeper flank of the ribs faces the flange of the first part. As a result, the connecting piece can not be solved by force of the necking; in the other direction it is firmly held by the flange of the first part.

[0010] Auch der zweite Teil, der Ringes kann verschieden gestaltet sein. Er könnte geschlitzt und mit einer Spannschraube versehen oder elastisch sein. In einer bevorzugten Ausführungsform aber ist er aus einem Werkstoff größerer Härte und/oder Festigkeit als das Blech des Behälters. Aus einem entsprechend festen Werkstoff ist dann auch der erste Teil des Anschlussstutzens.Also, the second part, the ring can be designed differently. It could be slotted and provided with a clamping screw or be elastic. In a preferred embodiment, however, it is made of a material of greater hardness and / or strength than the metal sheet of the container. From a correspondingly solid material is then the first part of the connecting piece.

[0011] Die Aushalsung kann bereits beim Ziehen der Schalen des Behälters mit einem einfachen Werkzeug hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, den ersten Teil mit einem sich (gegen die Einschieberichtung) verjüngenden Abschnitt zu versehen und die Behälterwand nur zu lochen. Beim Einbringen des ersten Teiles von der Innenseite mittels einer Presse wird dann erst die Aushalsung geformt in einem gemeinsamen Arbeitsgang. In Einschieberichtung nimmt der Durchmesser des ersten Teiles zu, wobei der Verlauf der Zunahme des Querschnittes den ziehtechnischen Erfordernissen anpassbar ist. Im einfachsten Fall ist der Abschnitt einfach kegelförmig.The necking can already be made when pulling the shells of the container with a simple tool. But it is also possible to provide the first part with a (against the insertion direction) tapered section and only punch the container wall. When introducing the first part of the inside by means of a press then only the necking is formed in a joint operation. In the insertion direction, the diameter of the first part increases, wherein the course of the increase in the cross-section of the drawing requirements is customizable. In the simplest case, the section is simply cone-shaped.

FIGURENCHARACTERS

[0012] Fig. 1: [0013] Fig. 2: [0014] Fig. 3: [0015] Fig. 4: Längsschnitt durch einen Teil der Behälterwand mit dem neuerungsgemäßen Anschlussstutzen,2: [0015] FIG. 3: [0015] FIG. 4: a longitudinal section through a part of the container wall with the connecting piece according to the invention,

Die Teile zu Fig. 1 in Explosion,The parts of Fig. 1 in explosion,

Detail III in Fig. 1, Längsschnitt durch eine Variante des Anschlussstutzens.Detail III in Fig. 1, longitudinal section through a variant of the connecting piece.

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

[0016] In Fig. 1 ist von dem Kraftstoffbehälter 1 nur ein Wandteil 2 mit einer Aushalsung 3 an der Stelle zu sehen, an der der Anschlussstutzen angebracht ist. Die Aushalsung 3 ist hier nach der Außenseite des Behälters gerichtet, könnte aber ebenso nach dessen Innenseite gerichtet sein. Die Mittellinie des Anschlussstutzens ist mit 4 bezeichnet. Der Anschlussstutzen besteht aus einem hier von der Innenseite des Behälters eingesetztem ersten Teil 5 und einem von der Außenseite des Behälters angesetzten Teil 6. Der erste Teil 5 ist ein Rohr 7 mit einem Flansch 8, der an der Innenseite der Behälterwand 2 anliegt. Das Rohr 7 hat einen in den Behälter ragenden ersten Abschnitt 9 und einen nach außen hin daran anschließenden Abschnitt 10, der von der Aushalsung 3 umgeben ist. Der zweite Teil 6 ist ein Ring, der an der Außenseite der Aushalsung 3 anliegt. Die Aushalsung 3 ist somit zwischen zweiten Abschnitt 10 des ersten Teiles 5 und dem zweiten Teil 6 eingeklemmt. Die umgebende Zone der Behälterwand 2 ist in Richtung der Mittellinie 4 zwischen dem Flansch 8 des ersten Teiles 5 und dem Ring 6 eingeklemmt. 2/6In Fig. 1 of the fuel tank 1, only a wall part 2 can be seen with a necking 3 at the point at which the connecting piece is attached. The necking 3 is directed here to the outside of the container, but could also be directed to the inside. The center line of the connecting piece is designated 4. The connecting piece consists of a first part 5 inserted here from the inside of the container and a part 6 attached from the outside of the container. The first part 5 is a tube 7 with a flange 8 which bears against the inside of the container wall 2. The tube 7 has a protruding into the container first portion 9 and an outwardly adjoining section 10 which is surrounded by the necking 3. The second part 6 is a ring which rests against the outside of the necking 3. The necking 3 is thus clamped between the second portion 10 of the first part 5 and the second part 6. The surrounding zone of the container wall 2 is clamped in the direction of the center line 4 between the flange 8 of the first part 5 and the ring 6. 2.6

Claims

Austrian Patent Office AT506 426B1 2010-03-15 In Fig. 2, the individual parts 5, 6 are shown in the container before installation. The second portion 10 of the first part 5 is provided with a plurality of substantially circumferentially extending ribs 11, its outer diameter d1 is approximately equal to the initial inner diameter d of the neck 3, so that it can be inserted into this by hand. The inner diameter D1 of the second, annular, part 6 is smaller than the outer diameter of the necking 3, it is pressed or shrunk. The container wall 2 is made of a thin ductile steel sheet, as is customary for deep-drawn parts. The two parts 5,6 of the connecting piece are made of a metal of high hardness or tensile strength. Above all, the first part 5, the second material, especially the second part 6, is mounted. The connecting piece is mounted as follows: First, the first part 5 is inserted into the necking 3 from the side of the container wall 2 facing away from the necking 3 (Arrow 15). Then the second part 6 is pressed onto the necking 3 (arrow 16). The necking 3 is deformed radially inwardly and pressed against the first part 5, wherein the ribs 11 penetrate into the inside of the necking 3 and thus produce a positive connection. In Fig. 3, this can be seen enlarged. The necking 3 in shape before assembly is indicated by dashed lines and designated 3 '. The second section 10 of the first part here has four circumferentially extending ribs 11, whose cross section has the shape of a sawtooth. The slightly rising flanks 12 are facing away from the flange 8 of the first part 5 and the steep flanks 13 face the flange 8. The second part 6 has on its inside a tapered contact surface 14, which initiates the deformation of the necking 3 when it is pressed. In the deformed state, it is drawn in a solid line. It can be seen that the sharp-edged ribs 11 have penetrated into the necking 3. Instead of pressing on the annular second part 6 could also be shrunk. The shape and the course of the ribs can be different depending on the requirements and material properties. The variant of Fig. 4 differs from the preceding mainly in that the first part 105 outwardly to the second portion 110 then has a third portion 114 which tapers. He (114) serves as a tool with which only the assembly 103, the necking is formed; in a common operation with the insertion of the second part 5. In the container wall 2, therefore, initially only a circular hole needs to be punched out. Incidentally, the first part 5 here has no inwardly protruding first section. The flange 108 forms the inner end of the part 5. But this is followed by the third section 114 outwardly still a fourth section 115 at. On this a hose (not shown) can be plugged and fastened in the usual way. 1. Fuel tank made of sheet metal with a connecting piece, which is mounted in a hole in the container wall, which forms a hole surrounding the neck (3), and wherein the connecting piece inserted from one side of the container wall first part (5) and one of the second side (6) mounted on the other side, characterized in that (a) the tubular first part (5; 105) has a flange (8; 108) which is on the side of the container wall facing away from the necking (3; (2) abuts, and then forms on the flange (8; 108) a cylindrical section (10; 110) with substantially circumferential ribs (11) resting against the inside of the neck (3); second part (6; 106) is a ring extruded from outside on the necking (3; 103), which presses the necking (3; 103) radially inwards onto the ribs (11) and thus creates a permanent, impermeable connection between the connecting piece (3; 5,6; 1 05,106) and the container wall (2) produces. 3/6 Austrian Patent Office AT506 426B1 2010-03-15

2. Fuel tank according to claim 1, characterized in that the ribs (11) are sharp-edged and sawtooth in cross-section, wherein the steeper flank (13) facing the flange (8) of the first part (5).

3. Fuel tank according to claim 1, characterized in that the strength or hardness of the parts (5,6,105,106) of the connecting piece is higher than that of the container wall (2).

4. Fuel tank according to claim 1, characterized in that adjoins the cylindrical portion (110) with the ribs (11) outwardly a third section (114) whose cross-section increases in the insertion direction.

5. Fuel tank according to claim 4, characterized in that the third portion (114) is a cone.

6. Fuel tank according to claim 4, characterized in that the third section (114) is followed by a fourth section (115), which is designed as a connection sleeve for a hose or the like. For this 2 sheets of drawings 4/6