DE10139782A1 - Schichtaufbau-Kraftstofftank zur Dampfemissionssteuerung - Google Patents
Schichtaufbau-Kraftstofftank zur DampfemissionssteuerungInfo
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- B60K15/03—Fuel tanks
- B60K15/03177—Fuel tanks made of non-metallic material, e.g. plastics, or of a combination of non-metallic and metallic material
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern von Kohlenwasserstoff(dampf)emissionen aus einem Mehrschichtkraftstofftank durch Permeation. Der Kraftstofftank bildet einen Teil eines Kraftstofftankaufbaus und umfasst einen Abquetschbereich, an dem der Kraftstofftank abgedichtet ist, um die Tankhülle zu bilden. Eine Folie aus dünnem Material wird um den Umfang des Kraftstofftanks unter der Stelle des Abquetschbereichs geschweißt, um die Menge an Kohlenwasserstoffemissionen zu minimieren.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Kraftstoff
tanktechnik. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
einen Fahrzeugkraftstofftank mit deutlich verringerten Koh
lenwasserstoffemissionen.
Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge befinden sich seit vielen
Jahren im Einsatz. Typische Kraftfahrzeugtanks besitzen übli
cherweise rechteckige oder zylindrische Kastenform, und sie
sind dazu ausgelegt, unterschiedliche Mengen an flüssigem
Kraftstoff aufzunehmen. Die meisten in Kraftfahrzeugen unter
gebrachten Kraftstofftanks bestanden bislang typischerweise
aus Metall, das für dampfförmigen Kraftstoff im Wesentlichen
undurchlässig ist. Dampfförmiger Kraftstoff kann jedoch über
Verbindungsstellen zwischen Metallabschnitten, über einen In
strumentensensordurchlass, aus der zum Motor führenden Kraft
stoffleitung oder aus dem Kraftstoffstutzen und beim Nachfül
len von Kraftstoff verloren gehen.
Verbesserungen der Kraftstofftanktechnik sind in jüngster
Zeit auf die Herstellung von Kraftstofftanks aus Thermokunst
stoff, Verbundstoff oder von wärmeaushärtenden Materialien
unter Verwendung unterschiedlicher Schicht- oder Verbund
stoffstrukturen gerichtet gewesen. Ein Problem, das bei der
Verwendung derartiger Materialien in einem Kraftstoffbehälter
auftritt, betrifft die erhöhte Durchlässigkeit von Kraft
stoffdampf im Vergleich zu bisherigen Kraftstofftanks aus Me
tall.
Um die Emission von Kraftstoffdämpfen aus diesen Tanks zu
verringern, sind Entwicklungsanstrengungen fokussiert worden
auf die Verbesserung der Rückhalteeigenschaften des Tanks un
ter Berücksichtigung der Ausbildung der Mehrschichtstruktu
ren, wobei eine oder mehrere Schichten bezüglich der Rückhal
teeigenschaften verbessert wurden. Außerdem sind weitere Ent
wicklungsanstrengungen unternommen worden, spezifische chemi
sche Rückhaltematerialien auf der Oberfläche der Tanks zu
sätzlich vorzusehen oder auf den thermoplastischen Verbindun
gen, die zur Herstellung der Tanks verwendet werden. Während
diese Entwicklungsanstrengungen die Rückhalteeigenschaften
von Mehrschichtkraftstofftanksystemen verbessert haben, be
rücksichtigen diese Systeme nicht die Durchlässigkeit für
Kraftstofftanks in Abquetschbereichen in dem Tank. Abquetsch
bereiche oder Säume werden gebildet, wenn zylindrische Pari
sons (zylindrische Flachmaterialien bzw. Folien aus heißge
schmolzenem Kunststoff) aus Mehrschichtkunststoff abgedichtet
werden, um einen eingeschlossenen Tank zu bilden. Es ist des
halb hochgradig wünschenswert, einen nichtmetallischen Kraft
stofftank zu schaffen, der bezüglich der Kraftstoffundurch
lässigkeit in Abquetschbereichen verbessert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb dar
in, einen Kraftstofftank mit verbesserter Dampfemissionssteu
erung bereit zu stellen.
Die vorstehend genannte sowie weitere Aufgaben der vorliegen
den Erfindung werden gelöst durch Bereitstellen eines Mehr
schichtkraftstofftanks, der Teil eines Kraftstofftankaufbaus
bildet, einschließlich einem Überrollventil, zumindest einem
Kohlen(stoff)kanister und einer Kraftstoffpumpe. Der Kraft
stofftank besitzt eine Quetschlinie, die dort zu liegen
kommt, wo der Kunststoff abgedichtet wird, um den einge
schlossenen Tank zu bilden. Eine Folie bzw. Schicht aus einem
Mehrschichtkunststoff ist auf die Außenseite des Kraftstoff
tankaufbaus aufgetragen und an dem Kraftstofftank unterhalb
der Quetschlinie fixiert. Weitere Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden,
detaillierten Beschreibung und den anliegenden Ansprüchen un
ter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kunststoff
kraftstofftanks in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik,
und
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Kraftstofftank
aufbaus in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Mehrschichtkunststofftank gezeigt, der in
der Autoindustrie üblicherweise verwendet wird und für diesen
Einsatzzweck bekannt ist. Der Tank 10 wird typischerweise in
einem kontinuierlichen Blasformprozess hergestellt, ähnlich
wie Kunststoffflaschen hergestellt werden. Beispielsweise
wird ein zylindrischer Parison (beispielsweise ein Flachmate
rial bzw. eine Folie aus Heißschmelzkunststoff) mit mehreren
Kunststoffschichten in einem (nicht gezeigter) Glasformkopf
erzeugt. Ein Formklemmmechanismus verschließt die Enden des
Parisons, und der Parison wird gegen die Formwände durch Luft
geblasen, die durch einen seitlichen Stift bzw. Anschluss
eingespritzt wird, wie dies beim Stand der Technik üblich
ist. Da die Formwände durch den Parison an der Oberseite und
der Unterseite geschnitten sind bzw. werden, verbleiben zwei
lange Säume oder Abquetschbereiche 14, wo die Wände 12 von
gegenüberliegenden Seiten des Parisons miteinander ver
schweißt werden.
Die Wände 12 des Tanks 10 bestehen typischerweise aus mehre
ren Schichten von gemeinsam extrudiertem Kunststoff. Die in
nerste Schicht und die äußerste Schicht bestehen bevorzugt
aus hochdichtem Polyethylen (HDPE), wobei die äußerste
Schicht eine kleine Menge an darin eingebundenem Ruß enthält.
Die weiteren Schichten können eine dicke, primär aus HOFE be
stehende, wiedergemahlene Kunststoffschicht umfassen und eine
dünne Ethylenvinylalkohol(EVOH)copolymerschicht, die in der
Mitte der Wand zu liegen kommt, um eine Barriere bzw. Rück
halteschicht bereit zu stellen, die im Wesentlichen die Per
meation bzw. das Hindurchtreten von Kohlenwasserstoff verhin
dert. Die EVOH-Schicht weist bevorzugt einen Klebstoff aus
niedrigdichtem Polyehtylen (LDPE) auf, die auf jeder Seite
vorgesehen ist, um sicherzustellen, dass die EVOH-Schicht mit
der innersten Schicht und der wiedergemahlenen Kunststoff
schicht verbunden wird bzw. eine Verbindung eingeht. Selbst
verständlich können andere Kunststoffmaterialien, wie etwa
Nylon oder Azetyl, als Barrierenschichten verwendet werden.
Weitere Polymere, wie etwa Polyethylenterephthalat, PoLypro
pylen oder ein anderes Polyolefin oder Polypropylen können
als Trägerfolien verwendet werde, wie in der innersten
Schicht oder der äußersten Schicht. Auch andere Polymere oder
Copolymere, wie etwa Ethylenalphaolefin/Maleinanhydridcopoly
mer, können als Klebeschicht verwendet werden.
In Fig. 2 ist der Kraftstofftank 10 gezeigt, der einen bevor
zugten Teil eines (erfindungsgemäßen) Kraftstofftankaufbaus
20 bildet. Der Kraftstofftankaufbau 20 umfasst außerdem be
vorzugt mehrere Kohlenstoffkanister 22, eine Kraftstoffpumpe
und eine Sendereinheit 24, ein Überrollventil 26, (nicht ge
zeigte) FLVVs und (nicht gezeigte) Verbindungsleitungen. Der
Kraftstofftank 16 des Kraftstofftankaufbaus 20 besteht bevor
zugt aus einem Mehrschichtkunststoffmaterial, wie es vorste
hend in Verbindung mit Fig. 1 erläutert ist, und das durch
bekannte Prozesse hergestellt ist. Der Kraftstofftank 10
weist eine Abquetschlinie oder einen Abquetschbereich auf,
der allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet ist, wobei
der Tank abgedichtet ist, um die Hülle zum Aufnehmen von
Kraftstoff zu bilden. Es wird bemerkt, dass, während der
Kraftstofftank 10 bevorzugt zur Verwendung in einem Kraft
fahrzeugfördersystem zum Einsatz kommt, der offenbarte Kraft
stofftank 10 auch in verschiedenen anderen Anwendungen zum
Einsatz gelangen kann.
Der Kraftstofftank 10 weist eine Außenseite 32 und eine
(nicht gezeigte) Innenseite auf, die die Hülle zum Aufnehmen
von Kraftstoff bildet. In Übereinstimmung mit einer bevorzug
ten Ausführungsform ist eine dünne Schicht bzw. Folie aus ei
nem Mehrschichtkunststoff 34 auf die Außenseite 32 des Kraft
stofftankaufbaus 20 aufgetragen. Die Kunststofffolie 34 wird
bevorzugt durch einen Prozess aufgetragen wie derjenige, der
bei üblichen Laminierungstechniken verwendet wird. Sobald sie
aufgetragen ist, wird die Kunststofffolie 34 an die Außensei
te 32 des Kraftstofftanks 10 geschweißt, und zwar um den ge
samten Umfang des Kraftstofftanks 10. Die Folie 34 weist be
vorzugt einen unteren Abschnitt 36 auf, der sich unter der
Abquetschlinie 30 erstreckt und diese abdeckt, und einen obe
ren Abschnitt 38, der die Teile des Kraftstofftankaufbaus 20
abdeckt. Die Kunststofffolie 34 erstreckt sich dadurch unter
halb der Abquetschlinie 30, um zu verhindern, dass durch die
Abquetschlinie 30 Kohlenwasserstoff permeiert oder hindurch
dringt. Die Barriere oder die dünne Folie bzw. Schicht aus
Mehrschichtkunststoff 34 ist bevorzugt aus einem Material er
stellt ähnlich der Zusammensetzung des Kunststoffs, der bei
der Herstellung bekannter Kunststofftanks verwendet wird, wie
etwa aus einem EVOH-Laminat.
Außerdem kann ein Vakuumprozess angewendet werden, um die
dünne Materialfolie dicht bzw. eng auf die Oberseite 32 des
Kraftstofftankaufbaus 20 zu ziehen. Das Schweißen der Kunst
stofffolie 34 an die Außenseite des Tanks kann in einer Lami
nierungsmaschine durchgeführt werden, die zum Stand der Tech
nik gehört. Freiliegender Kohlenstoff absorbiert bevorzugt
Permeations- und Mikroleckverluste, die daraufhin durch die
normale Verdampfungsemissionsstrategie abgeleitet werden. Auf
diese Weise wird ein Kraftstofftankunteraufbau ohne Verlust
bereit gestellt.
Während die Erfindung vorstehend vollständig erläutert ist,
erschließen sich dem Fachmann zahlreich Abwandlungen und Mo
difikationen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, die
durch die folgenden Ansprüche festgelegt ist.
Claims (10)
1. Mehrschichtkunststofftank, aufweisend:
Eine Mehrschichtwand mit einer Innenschicht und einer Außenschicht mit einem dazwischen gebildeten Abquetsch bereich,
eine Mehrschichtfolie, die auf die Außenseite des Kraft stofftanks aufgebracht ist und sich über dem Abquetsch bereich erstreckt, um jegliche Kohlenwasserstoffemissio nen aus dem Kraftstofftank zu minimieren.
Eine Mehrschichtwand mit einer Innenschicht und einer Außenschicht mit einem dazwischen gebildeten Abquetsch bereich,
eine Mehrschichtfolie, die auf die Außenseite des Kraft stofftanks aufgebracht ist und sich über dem Abquetsch bereich erstreckt, um jegliche Kohlenwasserstoffemissio nen aus dem Kraftstofftank zu minimieren.
2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, wobei die Mehrschichtfo
lie an der Außenschicht des Kraftstofftanks durch
Schweißen befestigt ist.
3. Kraftstofftank nach Anspruch 1, wobei die Mehrschichtfo
lie aus EVOH-Material gebildet ist.
4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, wobei die Mehrschichtfo
lie einem Unterdruck unterworfen ist bzw. war, um sie
gegen die Außenschicht des Kraftstofftanks fest anzule
gen.
5. Kraftstofftank nach Anspruch 1, wobei der Kraftstofftank
Teil eines Kraftstofftankaufbaus bildet, und wobei die
Mehrschichtfolie auf der Außenseite des Kraftstofftank
aufbaus aufgetragen ist.
6. Kraftstofftank nach Anspruch 5, wobei der Kraftstoff
tankaufbau mehrere Kohlenstoffkanister, eine Kraftstoff
pumpe, ein Überrollventil und Verbindungsleitungen auf
weist.
7. Verfahren zum Bereitstellen einer Verdampfungsemissions
steuerung für einen Kraftstoff, aufweisend:
Ausbilden eines Mehrschichtkunststoffkraftstofftanks derart, dass ein Abquetschbereich gebildet wird;
Aufbringen einer Folie aus einem Mehrschichtkunststoff auf der Außenseite des Kraftstofftanks derart, dass der Abquetschbereich abgedeckt ist, und
Schweißen der Folie an die Außenseite des Kraftstoff tanks.
Ausbilden eines Mehrschichtkunststoffkraftstofftanks derart, dass ein Abquetschbereich gebildet wird;
Aufbringen einer Folie aus einem Mehrschichtkunststoff auf der Außenseite des Kraftstofftanks derart, dass der Abquetschbereich abgedeckt ist, und
Schweißen der Folie an die Außenseite des Kraftstoff tanks.
8. Verfahren nach Anspruch 7, außerdem aufweisend:
Ziehen der Kunststofffolie auf die Außenseite des Kraft stofftanks.
Ziehen der Kunststofffolie auf die Außenseite des Kraft stofftanks.
9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Kraftstofftank ei
nen Teil eines Kraftstofftankaufbaus bildet.
10. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Folie aus einem E-
VOH-Laminat besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64144100A | 2000-08-17 | 2000-08-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10139782A1 true DE10139782A1 (de) | 2002-05-23 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001139782 Withdrawn DE10139782A1 (de) | 2000-08-17 | 2001-08-14 | Schichtaufbau-Kraftstofftank zur Dampfemissionssteuerung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10139782A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2340933A1 (de) * | 2009-12-24 | 2011-07-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Kraftstofftank aus Kunststoff |
DE102012008394A1 (de) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Extrusionsblasgeformter Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
WO2014058331A1 (en) | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Sodecia - Centro Tecnologico, S.A. | Fuel tank for hybrid vehicle |
US8765242B2 (en) | 2009-12-24 | 2014-07-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Plastic fuel tank |
-
2001
- 2001-08-14 DE DE2001139782 patent/DE10139782A1/de not_active Withdrawn
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