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Die
Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit einer Außenhülle, einem
in der Außenhülle angeordneten
Behälter
und einer Kraftstoffpumpe. Ferner betrifft die Erfindung einen Schwalltopf
eines Kraftstofftanks und ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftstofftank der
eingangs genannten Art.
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Bei
Kraftfahrzeugen, die in sicherheitskritischen Situationen zum Einsatz
kommen, wird regelmäßig nicht
nur der Fahrzeuginnenraum gepanzert gestaltet, sondern es wird auch
das Kraftstoffsystem des Kraftfahrzeugs besonders geschützt. Bei
einem möglichen
Angriff mit Beschuss des Kraftfahrzeugs soll auf diese Weise verhindert
werden, dass das Fahrzeug wegen eines Defekts am Kraftstoffsystem liegen
bleibt und eine Flucht aus der unmittelbaren Gefahrenzone nicht
mehr möglich
ist. Denn nur bei einer erfolgreichen Flucht aus der Gefahrenzone
ist es gewöhnlich
möglich,
die Insassen des derartigen Fahrzeugs zu bergen.
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Für den Schutz
des Kraftstoffsystems sind üblicherweise
zwei Lösungen
auf dem Markt. Bei einer Lösung
ist der zum Kraftstoffsystem gehörende Kraftstofftank
durch Anbringen von Platten aus Panzerstahl an der Außenhülle des
Kraftstofftanks beschusssicher gestaltet. So wird insbesondere unter und
seitlich am Kraftstofftank ein Beschädigen der Außenhülle des
Kraftstofftanks verhindert. Bei der zweiten Lösung ist ein auslaufhemmender
Kraftstofftank gestaltet, indem die Außenhülle des Kraftstofftanks in
Form einer Teilummantelung oder Vollummantelung mit einem Material
versehen ist, das bei einem Kontakt mit Kraftstoff schnell aufquillt
und auf diese Weise eine Beschädigung
bzw. ein Leck an der Außenhülle kurzfristig
wieder verschließt.
Ein derartiges Material kann beispielsweise eine geeignete Gummimasse
sein.
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Beide
Lösungen
bedeuten aber einen erheblichen technischen und finanziellen Aufwand.
Sie sind zugleich mit einer deutlichen Gewichtszunahme des zugehörigen Kraftfahrzeugs
verbunden, wodurch die naturgemäß ohnehin
geringe Restzuladung derartig gepanzerter Kraftfahrzeuge weiter
geschmälert wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Kraftfahrzeug mit einem
Kraftstofftank zu schaffen, bei dem die oben genannten Nachteile überwunden
und dennoch im Falle eines Beschusses eine sichere Flucht aus der
unmittelbaren Gefahrenzone möglich
ist.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Kraftstofftank
gemäß Anspruch
1, einem Schwalltopf gemäß Anspruch
8 und einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch
9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
ist ein Kraftstofftank mit einer Außenhülle geschaffen, einem in der
Außenhülle angeordneten
Behälter
und einer aus dem Behälter
Kraftstoff entnehmenden Kraftstoffpumpe, bei dem der Behälter beschusssicher
gestaltet ist. Diese erfindungsgemäße Lösung löst alle oben genannten Nachteile
und erfüllt
zugleich die geforderten Sicherheitsfunktionen optimal. Erfindungsgemäß ist nämlich im
vorgesehenen Behälter
im Innern der Außenhülle des
Kraftstofftanks eine ausreichend große Kraftstoffmenge beschusssicher
gespeichert, um mit dem gefährdeten
Kraftfahrzeug zumindest die unmittelbare Gefahrenzone sicher verlassen
zu können.
Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass es bei einer
Flucht nach einem Angriff bzw. einem Beschuss im Grunde nur noch
darum geht, die direkte und unmittelbare Gefahrenzone zu verlassen, um
die angegriffenen Personen und Waren bergen zu können. Dafür ist nur eine vergleichsweise
geringe Kraftstoffmenge erforderlich sowie gegebenenfalls ein intaktes
Kraftstoff-Fördersystem.
Eine längere Fahrt
ist nach einem Angriff hingegen in aller Regel nicht notwendig bzw.
sinnvoll.
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Für den erfindungsgemäßen Schutz
wird vergleichsweise wenig Sicherungs- bzw. Panzerungsmaterial benötigt. Somit
ist die erfindungsgemäße Panzerung
bzw. Absicherung erheblich leichter und auch kostengünstiger
als bekannte Anordnungen.
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Darüber hinaus
ergeben sich bei der Montage und der Unterbringung des erfindungsgemäßen Kraftstofftanks
keine Einschränkungen,
da die Außenhülle des
erfindungsgemäßen Kraftstofftanks vorteilhaft äußerlich
identisch zu bekannten Außenhüllen gestaltet
ist. Bei bekannten Lösungen
stößt man hingegen
schnell an Package-Grenzen, da bekannte Serientanks zur Maximierung
des Nutzvolumens sich bereits sehr eng an die zugehörige Karosserie
anschmiegen.
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Auch
ist es bei bekannten Kraftfahrzeugen teilweise erforderlich zum
Anbringen einer Ummantelung Quetschnähte an der Außenhülle des
zu sichernden Kraftstofftanks anzuschleifen. Es besteht damit die
Gefahr, dass Sperrschichten der Außenhülle beschädigt werden. Derartiges Anschleifen
entfällt bei
der erfindungsgemäßen Lösung.
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Schließlich beeinflusst
die erfindungsgemäße Lösung nicht
den thermischen Haushalt des zugehörigen Kraftstoffsystems, wohingegen
sich bei bekannten gepanzerten Kraftstofftanks die Umströmung der
Außenhülle negativ
verändern
und es so zu erhöhten
Kraftstofftemperaturen kommen kann. Solche Temperaturerhöhungen können zu
Kavitation in der zugehörigen
Kraftstoffpumpe führen.
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Vorteilhaft
entnimmt die erfindungsgemäß angeordnete
Kraftstoffpumpe nicht nur Kraftstoff aus dem erfindungsgemäßen Behälter, sondern
ist selbst zumindest teilweise in diesem angeordnet. Es sind dann
alle entscheidenden Bauteile des zugehörigen Kraftstoffsystems ausreichend
geschützt.
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Um
eine derartige Anordnung einer Kraftstoffpumpe zu schaffen, ist
der erfindungsgemäße Behälter besonders
bevorzugt als ein die Kraftstoffpumpe umgebender Schwalltopf gestaltet.
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Ferner
ist vorteilhaft der Behälter
gemäß der Erfindung
mit mindestens einer Wandung gestaltet, die mit einer im Fall eines
Durchschusses sich wieder abdichtenden Schicht gestaltet ist. Derartige
Schichten sind, wie oben erwähnt,
bereits für
das Absichern von Außenhüllen von
Kraftstoffbehältern
bekannt und es kann entsprechend erfindungsgemäß auf diese bekannten und erprobten
Technologien zurückgegriffen
werden. Um im Inneren des Kraftstofftanks einen ständig währenden,
direkten Kontakt einer derartigen Schicht mit dem dort vorhandenen
Kraftstoff zu vermeiden, ist die genannte abdichtende Schicht vorteilhaft
außenseitig
mit einer zusätzlichen
Abdeckschicht versehen, die im Falle eines Beschusses verletzt sowie
geöffnet
wird und dadurch einen Kontakt von Kraftstoff mit der abdichtenden
Schicht herstellt.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist bei dem erfindungsgemäßen Behälter bevorzugt
mindestens eine Wandung mit einer Panzerung versehen.
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Damit
im Falle eines Beschusses nicht durch ein vollständiges Ablösen des (im übrigen ungeschützten) Kraftstofftanks
vom Kraftfahrzeug eine weitere Kraftstoffversorgung zum Erliegen
kommt, weil der erfindungsgemäße Behälter dadurch
ebenfalls vom Kraftfahrzeug getrennt wird, ist dieser vorteilhaft
dazu eingerichtet, direkt am zugehörigen Fahrzeug befestigt zu
werden.
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Um
eine besonders kostengünstige
und logistisch einfach zu handhabende Produktion des erfindungsgemäßen Kraftstofftanks
zu schaffen, ist bzw. wird der erfindungsgemäße Behälter vorzugsweise mittels eines
Spritz- oder Blasverfahrens mit der Außenhülle des Kraftstofftanks einstückig verbunden
hergestellt.
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Darüber hinaus
kann mit dem erfindungsgemäßen Behälter auch
eine Umrüstung
bereits bestehender Kraftfahrzeuge oder Kraftstofftanks kostengünstig gelöst werden,
indem der beschusssicher gestaltete Behälter als Austauschteil zu einem
bereits bestehenden konventionellen Behälter bzw. Schwalltopf gestaltet
ist.
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In
derartiger Weise ist entsprechend erfindungsgemäß auch ein Schwalltopf eines
Kraftstofftanks geschaffen, der mindestens eine Wandung aufweist,
die beschusssicher gestaltet ist.
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Schließlich ist
gemäß der Erfindung
vorteilhaft ein Kraftfahrzeug geschaffen, das mit einem Kraftstofftank
der oben genannten, erfindungsgemäßen Art ausgerüstet ist.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Lösung anhand
der beigefügten
schematischen Zeichnungen näher
erläutert. Es
zeigt:
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1 einen
Längsschnitt
eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kraftstofftank
und
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2 einen
Längsschnitt
eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Kraftstofftanks.
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In 1 ist
ein Kraftstofftank 10 dargestellt, der mit einer Außenhülle 12 gebildet
ist, welche einen Hohlraum 14 umschließt. An der Außenhülle 12 ist ein
Tankstutzen 16 angeformt, der mit einem Tankdeckel 18 verschlossen
ist und durch den ein Einlaufrohr 20 in den Hohlraum 14 hineinführt. Das
Einlaufrohr 20 führt
zu einem im Wesentlichen topfförmigen oder
becherförmigen
Schwalltopf 22, der in der Außenhülle 12 angeordnet
ist, also sich im Hohlraum 14 befindet. Der Schwalltopf 22 ist
dabei als ein Einsatz 24 gestaltet, der im Austausch zu
einem herkömmlichen
Schwalltopf in die Außenhülle 12 eingesetzt worden
ist.
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Der
Einsatz 24 umfasst ein Deckelteil 26, ein sich
daran in der 1 nach unten gerichtet anschließendes Wandungsteil 28 sowie
ein dieses Wandungsteil 28 unten abschließendes Bodenteil 30. Der
derartige Einsatz 24 ist damit ein sich geschlossen gestalteter
Behälter,
wobei das Einlaufrohr 20 im Bereich des Decketeils 26 in
diesen Behälter
hineinführt.
Das Deckelteil 26 ist dazu in die Außenhülle 12 eingesetzt,
während
das Wandungsteil 28 im Wesentlichen in den Hohlraum 14 hineinragt.
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Bei
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
führt das
Einlaufrohr 20 nicht direkt in den Behälter bzw. Einsatz 24,
sondern vielmehr allgemein in die Außenhülle 12 des Kraftstofftanks 10 hinein.
Die Erstbefüllung
des Einsatzes 24 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
durch ein nachfolgend noch genanntes Ventil in einer becherförmigen Wandung
des Einsatzes 24. Das weitere Nachfüllen des Einsatzes 24 geschieht
dann vorzugsweise mit einer oder mehreren ebenfalls nachfolgend
näher beschriebenen
Kraftstoffpumpe, die den Einsatz 24 durch eine hohe Förderleistung
und eine Rücklaufleitung
in fast allen Betriebszuständen
stets zum Überlaufen
bringen. Die Rücklaufleitung
dieser Kraftstoffpumpe mündet
bevorzugt nicht direkt in den Einsatz 24, sondern außerhalb,
um dem dann erhitzten Kraftstoff die Möglichkeit zum Abkühlen zu
geben.
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In
dem derartigen Einsatz 24 ist eine Kraftstoffpumpe 32 angeordnet,
die an ihrem bezogen auf die 1 unterem
Ende Kraftstoff ansaugen und in ein Druckrohr 34 fördern kann,
wodurch der derart geförderte
Kraftstoff zu einem (nicht dargestelltem) Motor eines zugehörigen Kraftfahrzeugs
gebracht wird. Ein Rücklaufrohr 36 führt durch
das Deckelteil 26 von diesem Motor zurück in das Innere des Einsatzes 24 hinein.
An dem Deckelteil 26 ist schließlich noch eine Durchlassöffnung 38 ausgebildet,
durch die überschüssiger Kraftstoff
aus dem Inneren des Einsatzes 24 in den in der Außenhülle 12 (außerhalb des
Einsatzes 24) verbleibenden Außenbereich des Hohlraums 14 gelangen
kann.
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In
der unmittelbaren Nähe
des Bodenteils 30 ist im Wandlungsteil 28 ferner
ein Ventil 40 in Gestalt eines Rückschlagventils angeordnet,
durch welches Kraftstoff aus diesem Außenbereich des Einsatzes 24 in
das Innere des Einsatzes 24 hineingelangen, nicht aber
aus dem Inneren des Einsatzes 24 herausgelangen kann.
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Um
den Kraftstofftank 10 derart beschusssicher zu gestalten,
dass bei einem Beschuss des zugehörigen Fahrzeugs dieses zumindest
aus dem unmittelbaren Gefahrenbereich herausgebracht werden kann,
ist das Innere des Einsatzes 24 gemäß 1 mit einer
abdichtenden Schicht 42 gestaltet, deren Material im Falle
eines Durchschusses des Wandungsteils 28 oder des Bodenteils 30 mittels
des dann in die Schicht 42 eindringenden Kraftstoffs aufquillt
und das entstandene Leck abdichtet. Diese abdichtende Schicht 42 erstreckt
sich über
die gesamte Innenfläche
des Wandungsteils 28 und des Bodenteils 30, ausgenommen
von jener Stelle, an der sich das Ventil 40 befindet.
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Bei
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich die abdichtende Schicht über die gesamte Außenfläche des
Wandungsteils 28 und des Bodenteils 30. Diese
Ausführungsform
ist insbesondere vorteilhaft, da sie von der Innengeometrie des
Einsatzes 24 unabhängig
ist.
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In 2 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Kraftstofftanks 10 dargestellt, der im Hinblick auf seine
Außenhülle 12,
den Hohlraum 14, den Tankstutzen 16, den Tankdeckel 18,
das Einlaufrohr 20 und das Vorsehen eines Schwalltopfes 22 wie
der in 1 dargestellte Kraftstofftank 10 gestaltet
ist.
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Bei
dem Kraftstofftank 10 gemäß 2 ist der
Schwalltopf 22 ebenfalls als ein Einsatz 24 gestaltet.
Dieser weist jedoch kein mit einer abdichtenden Schicht versehendes
Wandungsteil auf, sondern umfasst als solcher eine becherförmige Wandung 44, die
außenseitig
zusätzlich
mit einer becherförmigen Panzerung 46 versehen
ist. Dabei weist die Panzerung 46 und die becherförmige Wandung 44 im
Bodenbereich wiederum einen Durchlass auf, in dem sich ein Ventil 40 befindet,
damit Kraftstoff aus dem Außenbereich
des Einsatzes 24 in dessen Inneres gelangen kann, nicht
aber aus dem Inneren des Einsatzes 24 herausfliesen kann.
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Der
derart im Inneren des Einsatzes 24 zurückgehaltene Kraftstoff kann
mittels der Kraftstoffpumpe 32 auch dann durch das Druckrohr 34 am
zugehörigen
Motor bereitgestellt werden, wenn im Fall eines Beschusses des zugehörigen Fahrzeugs
die Außenhülle 12 des
Kraftstofftanks 10 beschädigt werden sollte und der
restliche Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 10 austritt.
Mit dem derart im Einsatz 24 gemäß 2 verbleibenden
Kraftstoff kann das zugehörige
Fahrzeug aus der unmittelbaren Gefahrenzone herausgebracht werden.
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- 10
- Kraftstofftank
- 12
- Außenhülle
- 14
- Hohlraum
- 16
- Tankstutzen
- 18
- Tankdeckel
- 20
- Einlaufrohr
- 22
- Schwalltopf
- 24
- Einsatz
- 26
- Deckelteil
- 28
- Wandungsteil
- 30
- Bodenteil
- 32
- Kraftstoffpumpe
- 34
- Druckrohr
- 36
- Rücklaufrohr
- 38
- Durchlassöffnung
- 40
- Ventil
- 42
- abdichtende
Schicht
- 44
- becherförmige Wandung
- 46
- Panzerung