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Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung für Flüssigkeit mit einem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Speichervorrichtungen für Flüssigkeit mit einem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Es kann sich bei den Behältern insbesondere um Benzin-, Diesel- und Biokraftstoffbehälter (z. B. für E85 flex fuel., E100, B20, M15, etc.) oder Behälter zur Speicherung einer wässrigen Harnstofflösung zur Abgasnachbehandlung handeln. Werden solche Behälter als Tanks in Kraftfahrzeugen eingesetzt, dann ist es so, dass durch die Bewegung des Kraftfahrzeugs eine Bewegung der Flüssigkeit in dem Behälter auftritt, da der Behälter neben dem mit Flüssigkeit gefüllten Bereich immer auch ein „Ausgleichsvolumen” für thermischen Volumen-Ausgleich und statische und dynamische Belüftung vorhanden ist. Diese Bewegung der Flüssigkeit führt zu einem Schwappen der Flüssigkeit beispielsweise beim Abbremsen des Fahrzeugs oder bei der Fahrt durch Kurven. Insbesondere beim Abbremsen bzw. dem anschließenden Stillstand verursacht die Schwappbewegung der Flüssigkeit Geräusche, welche vor allem dann als störend empfunden werden, wenn über ein Start-Stopp-System zur Verbrauchsreduzierung der Verbrennungsmotor als Hauptgeräuschquelle in dem Kraftfahrzeug abgestellt wird. Die im Stillstand des Fahrzeugs noch nachschwappende Flüssigkeit schlägt in dem Behälter gegen die Behälterwände und Einbauteile und verursacht hierdurch die unerwünschten Geräusche.
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Um dies zu verhindern, ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, sogenannte Schwallbleche aus Metall oder Kunststoff in die Behälter einzubringen. Diese beeinflussen die Bewegung der schwappenden Flüssigkeit oder verringern die Oberfläche der Flüssigkeit durch Aufteilung des Speicherbehälter- Gesamtvolumens in kleinere Sektoren, mit dem Ziel der schnelleren Beruhigung der schwappenden Flüssigkeit durch eine Verkürzung der Wellenlauflänge, so stark, dass das Schwappen deutlich reduziert wird. Sie haben allerdings den Nachteil, dass sie ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen, und dass komplexe Anforderungen an die Auslegung, die Befestigung und die Betriebsfestigkeit derartiger Schwallbleche oder sonstiger Schwapp-Maßnahmen zu richten sind. Ferner kann es durch die Einbauten oder dergleichen, insbesondere wenn diese nicht oder schlecht befestigt sind, zu einer Geräuschbildung, beispielsweise durch klappern kommen.
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Des Weiteren ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, das Volumen des Behälters insgesamt mit Gestricken, Gewirken oder sonstigen porösen Füllkörpern zu versehen. Das Volumen des Speicherbehälters wird hierdurch in eine Vielzahl von kleinen und kleinsten Untereinheiten innerhalb des Füllkörpers aufgeteilt. Dies kann einem Schwappen effizient entgegen wirken. Allerdings hat dieser Aufbau einige gravierende Nachteile. Zuerst wäre hier die sehr große Volumenverdrängung durch den Füllkörper indem Behälter zu nennen. Dieser verursacht insgesamt einen sehr hohen Bauraumbedarf, da der Behälter bei gleichem Füllvolumen um diese Volumenverdrängung des porösen Füllkörpers, Gestricks oder Gewirkes vergrößert ausgebildet sein muss. Außerdem besteht die Gefahr, dass kleine Partikel sich lösen und die Funktion weiterer Bauteile innerhalb des Behälters oder Bauteile, welche von der Flüssigkeit durchströmt werden bzw. in welcher die Flüssigkeit verwendet wird, beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Füllkörper selbst oft nicht oder schlecht fixiert sind und bei einer entsprechenden Bewegung des Behälters, beispielsweise wenn dieser als Tank in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, selbst für unerwünschte Geräusche sorgen. Außerdem kann es ohne oder bei mangelnder Fixierung zur Gefahr eines Abriebs an der Behälterwand und damit Partikeleintrag und/oder zu einer Beschädigung der Tankwand (z. B. durch einen Abtrag einer Beschichtung auf der Tankwand) kommen. Noch ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bewegte Bauteile (z. B. Vorratsgeber bzw. Hebelgeber) werden in ihrem Bewegungsfreiraum behindert werden. Dies kann zu fatalen Funktionsproblemen führen.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Speichervorrichtung mit einem Behälter und einer Vorrichtung zum Dämpfen von Schwappbewegungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, welche die genannten Nachteile vermeidet oder bestehende Aufbauten ergänzt, und welche einen einfachen Aufbau mit zuverlässiger Möglichkeit zur Dämpfung der Schwappbewegungen bereitstellt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung für Flüssigkeit ergeben sich aus den restlichen hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Bei der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Dämpfen von Schwappbewegungen wenigstens eine gewebte, gewirkte, gestrickte oder aus einem offenporigen oder offenzelligen Material ausgebildeten Matte aufweist, welche über Befestigungselemente direkt oder indirekt (z. B. eingebunden in eine Trägerstruktur in dem Behälter befestigt ist. Durch ihren flexiblen Aufbau und die Möglichkeit zur Aufnahme bzw. zum Aufsaugen der Flüssigkeit dämpft die Matte die Schwappbewegungen durch Brechen der Wellenbewegungen deutlich. Die wenigstens eine Matte benötigt dabei sehr viel weniger Volumen als ein im gesamten Volumen befindlicher Füllkörper. Außerdem hat die wenigstens eine Matte der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung sehr viel weniger Gewicht als es beispielsweise ein starres Schwallblech aus Metall oder Kunststoff hätte. Ein weiterer Vorteil der wenigsten eine Matte liegt in der Bauteilflexibilität begründet. Hierdurch ergeben sich gestaltungs- und konstruktionstechnische Vorteile und sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Anforderungen an die Betriebsfestigkeit.
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In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung ist es dabei vorgesehen, dass die wenigstens eine Matte umfangsseitig über die gesamte Umfangslänge verschweißt ist. Ein solches Verschweißen der Matte erfolgt entlang ihrer gesamten Umfangslänge und damit entlang ihrer gesamten Beschnittkonturen. Die Matte ist dazu vorzugsweise aus Polyamid (PA), oder ggf. auch aus anderen thermoplastischen Kunststoffen, wie z. B. PET oder PE, ausgebildet. Das Verschweißen stellt sicher, dass die Matte selbst ein solides zusammenhängendes Bauteil ausbildet, bei dem offene Fadenenden der gestrickten, gewebten oder gewirkten Matte, welche an ihrem Außenumfang enden, sicher und zuverlässig miteinander verschweißt sind. Dadurch wird die Gefahr, dass einzelne Teile oder Partikel der Matte sich ablösen und mit der Flüssigkeit fortgetragen werden, gegenüber porösen Füllkörpern, oder offener Schnittkonturen bei der Verwendung von Gestricken oder Gewirken sowie sonstiger Füllkörper deutlich verringert. Die Gefahr einer Verschmutzung der Flüssigkeit sowie von der Flüssigkeit beaufschlagten Bauteilen wird somit minimiert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung kann es dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Matte mehrschichtig ausgebildet ist. Eine solche mehrschichtig ausgebildete Matte kann beispielsweise an die Anforderungen der jeweiligen Speichervorrichtung durch eine entsprechende Wahl der einzelnen Schichten angepasst werden. Dabei können mehrere gleichartige Schichten miteinander verbunden werden oder insbesondere unterschiedliche Schichten, wie beispielsweise Deckschichten und Polfäden aufweisende Abstandsschichten zwischen solchen Deckschichten oder auch auf einer Deckschicht aufgebrachte Abstandsgewirke. Insbesondere solche Abstandsschichten oder Abstandsgewirke erhöhen das Einbauvolumen der wenigstens einen Matte. Hierdurch kann die Dämpfung von Schwappbewegungen weiter verbessert werden. Gleichzeitig ist die Polfäden aufweisende Abstandsschicht oder das Abstandsgewirke dabei sehr stark durchlässig, so dass sich in seinem Bereich ein vergleichsweise großes Volumen der Flüssigkeit ansammeln kann. Die Verbesserung bei der Dämpfung der Schwappbewegungen kann somit ohne nennenswerten zusätzlichen Volumenaufwand bezüglich der Matte in der Flüssigkeit erzielt werden.
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In einer günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung kann es außerdem vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Matte zumindest teilweise mit einem Tragrahmen versehen ist. Ein solcher Tragrahmen, welcher zumindest teilweise an der wenigstens einen Matte angeordnet ist, kann diese Matte entsprechend versteifen, so dass beispielsweise in einer Kombination aus Tragrahmen und Matte ein selbsttragendes Gebilde entsteht, welches in dem Behälter angeordnet und an diesem befestigt werden kann. Tragrahmen und Matte können insbesondere durch ein Anspritzen des Tragrahmens an die Matte während der Herstellung derselben erzeugt werden. Hierdurch wird ein sicherer und zuverlässiger Verbund zwischen Tragrahmen und Matte erreicht, welcher dabei hilft, den Eintrag von eventuellen Partikeln aus dem Bereich der Matte in die Flüssigkeit sicher und zuverlässig einzuschränken.
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In einer sehr günstigen Weiterbildung hievon kann der Tragrahmen insbesondere angespritzt sein. Hierdurch wird die Verwendung unterschiedlicher Materialien ermöglicht, wobei der Tragrahmen, vorzugsweise um die gesamte Beschnittlänge der Matte umlaufend, angespritzt ist und damit nicht nur als Tragrahmen mit der Option Befestigungselemente aufzunehmen ausgebildet ist, sondern gleichzeitig den beschnittenen Bereich der Matte versiegelt, sodass sich hieraus keine Teile, Fasern oder dergleichen lösen können.
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In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Speichervolumens kann es dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Matte zwischen Behälterwänden und/oder Einbauten in dem Behälter angeordnet und befestigt ist. Bei einer solchen Anordnung und Befestigung der wenigstens einen Matte verläuft der größte Teil der Matte frei innerhalb des Behälters, so dass sie auf beiden großflächigen Seiten mit der Flüssigkeit in Kontakt steht und somit eine Art Unterteilung des Volumens des Behälters in mehrere Teilvolumen bewerkstelligt und gleichzeitig durch ihre die Flüssigkeit aufnehmende Oberfläche eine sehr gute Dämpfung von Schwappbewegungen an zumindest einer Seite dieses Teilvolumens gewährleistet.
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Ergänzend oder alternativ dazu kann es in einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Matte flächig entlang wenigstens einer Behälterwand des Behälters angeordnet und befestigt ist. Eine solche Anordnung entlang einer Behälterwand kann einerseits durch die die Flüssigkeit aufnehmenden Eigenschaften der Matte eine Schwappbewegung im Bereich dieser Behälterwand deutlich dämpfen. Ferner kann dadurch, dass die Matte zwischen der Behälterwand und der beim Schwappen ggf. an die Behälterwand anschlagenden Flüssigkeit angeordnet ist, eine deutliche Dämpfung dieses mechanischen Anschlags der Flüssigkeit (z. B. durch „Einfangen der sich überschlagenden Welle”) an die Behälterwand erzielt werden. Hierdurch wird die so entstehende Geräuschemission deutlich gedämpft, so dass neben einer beruhigenden Wirkung auf die Schwappbewegungen der Flüssigkeit gleichzeitig die Lärmemissionen selbst nachhaltig verringert werden.
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Dies gilt insbesondere dann, wenn die Matte so ausgebildet ist, dass diese eine Polfäden aufweisende Abstandsschicht und/oder ein Abstandsgewirke aufweist, welches vorzugsweise zwischen der dem Innenraum des Behälters zugewandten Seite der Matte und der Behälterwand angeordnet ist, und welches durch seine hohe Porosität und die Elastizität einen weiteren sowohl mechanisch als auch akustisch dämpfenden Einfluss geltend macht.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Speichervolumens sowie der Matten des erfindungsgemäßen Speichervolumens ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
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1 eine erste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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2 eine zweite mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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3 eine dritte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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4 eine vierte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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5 eine fünfte mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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6 eine sechste mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speichervolumens;
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7 ein Beispiel für einen einlagigen homogenen Aufbau einer Matte;
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8 eine mögliche Ausführungsform eines einlagigen Aufbaus einer Matte mit eingewirkten oder eingewebten gleichen oder unterschiedlichen (fest verbundenen) Deckschichten;
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9 eine mögliche weitere Ausführungsform eines mehrlagigen nur durch Verschweißung in der Randkontur und an den Befestigungspunkten miteinander verbunden Aufbaus einer Matte;
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10 eine erste mögliche Ausführungsform eines Befestigungselements für eine Matte;
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11 eine zweite mögliche Ausführungsform eines Befestigungselements für eine Matte;
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12 eine dritte mögliche Ausführungsform eines Befestigungselements für eine Matte;
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13 eine vierte mögliche Ausführungsform eines Befestigungselements für eine Matte;
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14 eine fünfte mögliche Ausführungsform eines Befestigungselements für eine Matte;
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15 eine erste mögliche Ausführungsform einer Befestigung der Matte im Randbereich;
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16 eine weitere mögliche Ausführungsform der Befestigung der Matte im Randbereich;
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17 eine mögliche Ausführungsform von Verbindungselementen zum Verbinden von zwei Matten untereinander; und
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18 eine mögliche Ausführungsform eines selbsttragenden Gebildes aus Matten in einer dreidimensionalen Ansicht.
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In den Darstellungen der 1 bis 6 ist jeweils eine Speichervorrichtung 1 in Form eines Tanks, beispielsweise eines Kraftstofftanks in einem Fahrzeug in einer prinzipmäßigen Schnittdarstellung beispielsweise quer zur Fahrtrichtung dargestellt. Die Speichervorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Behälter 2, welcher durch Behälterwände 3 ausgebildet wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei im Inneren des Behälters 2 Einbauten 4 prinzipmäßig angedeutet. Dabei kann es sich beispielsweise um Füllstandssensoren, Kraftstofffördereinrichtungen, Schwallwände, Unterdruckabstützungen oder dgl. handeln. Da diese Einbauten 4 für die Erfindung nicht weiter relevant sind, wird hierauf nicht näher eingegangen.
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Neben den Einbauten 4 sind Matten 5 – von denen jeweils nur einige mit einem Bezugszeichen versehen sind – in dem Behälter 2 zu erkennen. Diese Matten 5 bestehen aus einer oder mehreren Lagen eines Gewebes, Gewirkes und/oder Gestricks. Auf mögliche Aufbauten und Ausgestaltungen dieser Matten 5 wird später noch näher eingegangen. Die Matten 5 sind in den Ausführungsbeispielen des Speichervolumens 1 gemäß der 1 bis 6 über Befestigungselemente 6 – von denen ebenfalls nur einige mit Bezugszeichen versehen sind – in dem Behälter 2 befestigt. Die Befestigung erfolgt dabei entweder unmittelbar an den Behälterwänden 3 oder mittelbar beispielsweise über die Einbauten 4, so wie in den 2 bis 4 und 6 dargestellt, oder über zusätzliche Rahmen 7, wie in den 5 und 6 dargestellt, an den Behälterwänden 3.
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In der Darstellung der 1 liegen die Matten 5 dabei flächig an den Behälterwänden 3 auf der Innenseite des Behälters 2 an. Hierdurch ergibt sich eine sehr gute Dämpfung von Schwappbewegungen, da die Matten 5 eine raue, offenzellige die Flüssigkeit aufnehmende große Oberfläche aufweisen und somit Schwappbewegungen durch ein Einfangen und Abbremsen der Flüssigkeit dämpfen. Die entlang der Behälterwände 3 verlaufenden Matten 5 in der Darstellung der 1 bewirken außerdem eine Dämpfung des Aufpralls eventueller Wellen auf die Behälterwände 3 selbst und dämpfen so mechanische und akustische Effekte zusätzlich ab. Außerdem ist in der Darstellung der 1 zu erkennen, dass die Matten 5 optionale Öffnungen 7, z. B. für Sicherstellung der Zugänglichkeit von Einbauteilen (Servicefähigkeit), aufweisen können, welche hier am Beispiel einer Matte 5 exemplarisch angedeutet sind.
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In der Darstellung der 2 verlaufen die Matten 5 von oben nach unten durch das Volumen des Behälters 2. Sie teilen dadurch das Volumen des Behälters 2 in mehrere Teilvolumina auf und bewirken so einen positiven Effekt dadurch, dass sie durch ein Aufnehmen und Wiederabgeben von Flüssigkeit. die Schwappbewegung an sich dämpfen und gleichzeitig die Größe der Oberfläche, auf der eventuelle Wellen entstehen können, durch die Unterteilung des Volumens in die Teilvolumina einschränken. Ergänzend oder Alternativ dazu kann – und dies gilt für alle dargestellten Figuren – der Einbau längs und quer zur Fahrtrichtung erfolgen. Je nach Speicherbehälterform ergibt sich eine spezielle Wellenbewegung, welcher durch eine entsprechende Anordnung der Matten bedarfsgerecht entgegengewirkt werden kann. Hierdurch können Wellenbewegungen verhindert oder zumindest abgemildert werden.
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In der Darstellung der 3 verlaufen die Matten 5 parallel zur Flüssigkeitsoberfläche im bestimmungsgemäßen Einsatz. Hierdurch wird vor allem die Wellenbildung, welche zu der Schwappbewegung der Flüssigkeit führt, entsprechend verringert, da ein partieller Anstieg des Flüssigkeitsspiegels über die jeweiligen Matten 5 hinaus erschwert wird. In der Darstellung der 4 ist alternativ dazu eine schräg verlaufende Anordnung der Matten dargestellt.
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Eine weitere Möglichkeit zur Anordnung der Matten 5 in dem Behälter 2 besteht darin, dass die Matten 5 zusammen mit Rahmen 27 eigene selbsttragende Strukturen ausbilden, welche dann wiederum beispielsweise durch eine Befestigung des Rahmens 27 an den Behälterwänden 3 mit dem Behälter 2 befestigt sind. Die beiden hier beispielhaft dargestellten selbsttragenden Aufbauten aus Rahmen 27 und Matten 5 der 5 weisen die Matten 5 teilweise unmittelbar mit den Rahmen 27 verschweißt auf, beispielsweise durch ein Umspritzen der Matten mit dem Material des Rahmens entlang ihrer Außenumfänge. Andere Matten 5 sind wiederum über die bereits beschriebenen Befestigungselemente 6 mit dem Rahmen 27 verbunden. Sie können dabei demontierbar befestigt sein, um z. B. die Zugänglichkeit von Einbauteilen für einen evtl. Service zu gewährleiten.
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Die einzelnen Ausführungsformen der 1 bis 5 der Speichervorrichtung 1 lassen sich beliebig untereinander kombinieren, so dass selbstverständlich Speichervolumen 1 mit allen beschriebenen Einbauvarianten der Matten 5 innerhalb eines einzigen Behälters 2 denkbar und möglich sind. Dies ist in 6 beispielhaft dargestellt.
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In der Darstellung der 7 sind drei Schritte bei einer Herstellung einer ersten beispielhaften Matte 5 zu erkennen. In der Darstellung der 7a) ist die noch unkonfektionierte Matte 5 in einer Seitenansicht zu erkennen. In der Darstellung der 7b) ist diese Matte umlaufend um ihre Außenkontur in der Richtung der Dicke der Matte 5 um ihre gesamte Umfangslänge in den mit den Bezugszeichen 8 versehenen Bereichen verschweißt. Zusätzlich befindet sich innerhalb der Fläche der Matte 5 ein weiterer verschweißter Bereich 9, welcher später beispielsweise zur Aufnahme der Befestigungselemente 6 dienen kann. In der Darstellung der 7c) ist durch die strichpunktierten Linien ein möglicher Beschnitt in den verschweißten Umfangslängen 8 dargestellt. Selbstverständlich kann Verschweißen und Beschneiden dabei in einem einzigen Arbeitsschritt realisiert werden. In dem verschweißten Bereich innerhalb der Fläche der Matte 5 ist ebenfalls ein Beschnitt dargestellt, welcher, wie es später in den 10 ff. noch dargestellt ist, zur Aufnahme der Befestigungselemente 6 bzw. eines Teils der Befestigungselemente 6 dienen kann. Ein Beschnitt innerhalb verschweißter Bereiche minimiert das Risiko einer Partikelbildung im Konfektionierungsprozess.
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Die in 7 dargestellte Matte ist dabei als homogenes Gestrick, Gewirk oder Gewebe in einer einzigen Schicht, als einlagiger Aufbau, ausgeführt. In der Darstellung der 8 ist nun ein alternativer Aufbau der Matte 5 zu erkennen. Sie besteht in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei Schichten. Dabei ist es technisch gesehen weiterhin ein einlagiger Aufbau, jedoch mit eingewirkten oder eingewebten gleichen oder unterschiedlichen (d. h. fest durch die Mittelschicht/Polfäden verbundenen bzw. auf Abstand gehaltenen) Deckschichten 10, 12. Von oben nach unten sind dies zuerst eine erste Deckschicht 10, auf diese erste Deckschicht 10 folgend eine Abstandsschicht 11, welche im wesentlichen aus Polfäden gebildet wird bzw. Polfäden aufweist. Den Abschluss bildet eine zweite Deckschicht 12 als untere Abschlussfläche der Matte 5. Die Abstandsschicht 11 besteht dabei aus sog. Polfäden. Polfäden sind Fäden, welche sich senkrecht gegenüber beispielsweise der Webrichtung der Deckschichten 10 und 12 erstrecken und so für einen großen Abstand dieser beiden Schichten voneinander bei hoher Flexibilität und hoher Volumenaufnahmefähigkeit der Abstandsschicht 11 sorgen.
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Die Bearbeitung einer solchen aus mehreren Einzelschichten aufgebauten Matte 5 als Konfektionierung durch verschweißen und einen anschließenden Beschnitt, kann dabei vergleichbar zu einer Bearbeitung des einlagigen homogenen Aufbaus der Matte 5 gemäß der Darstellung nach 7 erfolgen.
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In der Darstellung der 9 ist ein weiterer möglicher Aufbau der Matte 5 zu erkennen. Er entspricht dabei im Wesentlichen dem in 8 dargestellten Aufbau der Matte 5 aus zwei Deckschichten 10, 12 sowie einer Abstandsschicht 11, ist hier aber ein mehrlagiger Aufbau, welcher nur durch Verschweißung in der Randkontur und an den Befestigungspunkten miteinander zu einer Matte 5 verbunden ist. Unterhalb der zweiten Deckschicht 12 ist zusätzlich eine weitere Schicht 13 angebracht. Diese Schicht 13 kann insbesondere als Abstandsgewirke ausgebildet sein, um beispielsweise bei unmittelbarer Anlage an den Behälterwänden 3 einen gewissen Abstand der anderen Schichten 10, 11, 12 der Matte 5 von den Behälterwänden 3 zu realisieren. Das Abstandsgewirke 13 selbst ist wiederum vergleichsweise elastisch und mit einer hohen Volumenaufnahmefähigkeit ausgebildet. Es kann insbesondere ein mechanisches Anschlagen der anderen Schichten 10, 11, 12 der Matte an die Behälterwände 3 effektiv abbremsen und dämpfen, und wirkt so Schwappbewegungen und insbesondere durch Schwappbewegungen verursachten Geräuschemissionen effizient entgegen. Die Darstellung ist dabei natürlich nur beispielhaft zu verstehen. So können zwei oder auch mehr einlagige Matten/Schichten, welche in sich homogen und/oder mehrschichtig ausgebildet sein können, zu einem mehrlagigen Aufbau zusammengefügt werden. Sie werden dabei durch Verschweißung zumindest entlang der Randkontur und an den Befestigungspunkten fest miteinander verbunden.
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In der Darstellung der 10 wird am Beispiel des zuletzt beschriebenen Aufbaus der Matte 5 und analog zur Darstellung in 7c), eine Möglichkeit dargestellt, wie beispielsweise eine Ausführungsart eines Befestigungselements 6 in den verschweißten Bereich 9 eingebracht werden kann. In diesem Fall handelt es sich dabei um ein Befestigungselement 6, welches durch Aufstecken, beispielsweise im Rahmen einer Handmontage, auf einen Schweißbolzen 15 eine Befestigung der Matte 5 durch eine formschlüssige Verbindung, z. B. Verzahnung, ermöglicht. Dies ist in der Darstellung der 10b) im montierten Zustand dargestellt. Auf der Behälterwand 3 ist ein Schweißbolzen 15 zu erkennen, welcher mit der Behälterwand 3 verschweißt ausgebildet ist. Dieser Schweißbolzen 15 kann beispielsweise mit einem T5-Grobgewinde versehen sein. Das Befestigungselement 6 weist ein Halteelement 14 auf, welches in dem verschweißten Bereich 9 angebracht, beispielsweise mit den verschweißten Rändern der Matte 5 verschweißt ausgebildet ist, kann dann einfach auf dieses Grobgewinde aufgesteckt werden und verclipst sich mit diesem. Hierdurch wird eine sichere und zuverlässige Halterung der Matte 5 über den Schweißbolzen 15 an der Behälterwand 3 erreicht.
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In der Darstellung der 11 ist dies in den beiden Teilfiguren a) und b) nochmals in einer alternativen Ausführungsform angedeutet. Das Befestigungselement 6 besteht in dem in 11a) dargestellten Ausschnitt im Wesentlichen aus einem buchsenförmigen Abstandselement 16. Dieses wird über den bereits erwähnten Schweißbolzen 15 gesteckt und über das als Spannelement ausgeführte Halteelement 14, welches mit dem Schweißbolzen 15 verschraubt oder verclipst wird, durch Anpressen an die Behälterwand 3 entsprechend gesichert.
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In beiden Varianten ist es dabei möglich, dass das Halteelement 14 bzw. das Abstandselement 16 als Schweißelement direkt mit der Matte 5 bzw. dem verschweißten Bereich 9 verschweißt ausgebildet ist. Hierfür muss das Halteelement 14 bzw. das Abstandselement 16 aus demselben Werkstoff sein, wie der verschweißte Bereich 9. (z. B. die Matte 5 aus PA, das Schweißelement z. B. aus PA-GF30). Alternativ dazu ist es auch möglich und insbesondere bei nicht direkt schweißkompatiblen Werkstoffen sinnvoll, das Halteelement 14 bzw. das Abstandselement 16 als 2-teiliges Schweißelement auszubilden, welches aus zwei miteinander verschweißten Teilen besteht und die Matte 5 durch Formschluss damit verbindet. Ferner ist es möglich den Aufbau zu gestalten, dass das Halteelement 14 bzw. das Abstandselement 16 als 2-teiliges Montageelement ausgebildet wird. Die beiden Teile können z. B. formschlüssig ineinandergreifen und halten die Matte 5 ebenfalls durch Formschluss zwischen sich. Beide Alternativen sind z. B. für eine Matte 5 aus PET und 2-teiliges Schweißelement/Montageelement aus PA-GF30 denkbar. Die Voraussetzung hierfür ist eine hinreichende Auslegung für einen Formschluss unter den Auftretenden Slosh-, Kraftstoff- und Temperaturbedingungen.
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Eine weitere Ausführungsvariante ist in der 12 dargestellt. In der 12a) ist zu erkennen, dass der verschweißte Bereich 9 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nicht unmittelbar mit einem Befestigungselement 14 versehen wird, sondern lediglich mit einer durch den Bereich 9 verlaufenden Öffnung 17 ausgebildet ist. Diese Öffnung 17 wird wiederum über dem Schweißbolzen 15 platziert. Anschließend wird das als Spannelement ausgebildete Halteelement 14 auf den Schweißbolzen 15 aufgesteckt und ermöglicht so ein formschlüssiges Einklemmen der verschweißten Enden 9 zwischen dem Halteelement 14 und der Behälterwand 3. Dieser Aufbau, wie er in der Darstellung der 12 zu erkennen ist, eignet sich insbesondere dann, wenn keine schweißkompatiblen Halteelemente 14, Abstandselemente 16 oder Matten 5 vorliegen, beispielsweise die Matte 5 aus PET und die Haltelemente aus PA-GF30.
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In der Darstellung der 13 ist der gleichen Systematik folgend in der 13a) wiederum im verschweißten Bereich 9 ein Halteelement 14 zu erkennen, welches selbst als Schweißelement ausgebildet ist. Dieses wird unmittelbar mit der Behälterwand 3 verschweißt, und bildet somit alleine das Befestigungselement 6 aus, wenn diese Behälterwand 3 bzw. der Behälter 2 selbst ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sind. Dies ist in der Darstellung der 13b) zu erkennen. Eine alternative Ausführungsform ist in der 14 dargestellt. Ein vergleichbar aufgebautes Halteelement 14 ist, wie es in der Darstellung der 14a) zu erkennen ist, wiederum mit dem verschweißten Bereich 9 der Matte 5 verschweißt ausgebildet. Dieses Halteelement 14 wird dann nicht mit der aus Kunststoff ausgebildeten Behälterwand 3 verschweißt, sondern wird, wie es in der Darstellung der 14b) angedeutet ist, formschlüssig in einer dort angebrachten Aufnahme 26 mit der Behälterwand 3 verbunden.
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Auch hier sind wieder verschiedenen Varianten denkbar, z. B. dass das Halteelement 14 als 2K-Schweißelement direkt mit der Matte 5 bzw. dem verschweißten Bereich 9 verschweißt ausgebildet ist. Hierfür muss das Halteelement 14 aus demselben Werkstoff sein, wie der verschweißte Bereich 9. (z. B. die Matte 5 aus PA, das 2K-Schweißelement z. B. aus PA-GF30). Alternativ dazu ist es auch möglich und insbesondere bei nicht direkt schweißkompatiblen Werkstoffen sinnvoll, das Halteelement 14 als 2-teiliges 2K-Schweißelement auszubilden, welches aus zwei miteinander verschweißten Teilen besteht und die Matte 5 durch Formschluss damit verbindet. Ferner ist es möglich den Aufbau zu gestalten, dass das Halteelement 14 bzw. das Abstandselement 16 als 2-teiliges 2K-Montageelement ausgebildet wird. Die beiden Teile können z. B. formschlüssig ineinandergreifen und halten die Matte 5 ebenfalls durch Formschluss zwischen sich. Beide Alternativen sind z. B. für eine Matte 5 aus PET und 2-teiliges 2K-Schweißelement/Montageelement aus PA-GF30 denkbar. Die Voraussetzung hierfür ist eine hinreichende Auslegung für einen Formschluss unter den Auftretenden Slosh-, Kraftstoff- und Temperaturbedingungen.
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Die bisher im Rahmen der 10 bis 14 dargestellten Befestigungselemente 6 eignen sich insbesondere, um die Matte 5 innerhalb ihrer Fläche, vorzugsweise in einem innerhalb der Fläche angeordneten verschweißten Bereich 9 an den Behälterwänden 3 Oder auch Einbauteilen (Schwallblechen etc.) entsprechend zu befestigen. In den Darstellungen der 15 und 16 sind zwei Möglichkeiten beispielhaft angegeben, um eine Befestigung der seitlichen Enden der Matten 5, beispielsweise im Bereich der verschweißten Umfangslängen 8 mit den Behälterwänden 3 über geeignete Befestigungselemente 6 zu ermöglichen. In der Darstellung der 15a) ist dafür im Bereich der verschweißten Umlaufslänge 8 der Matte 5 eine Öse 18 angeordnet. Diese kann mit einem Haken 19, welcher mit der Behälterwand 3 verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist, als Befestigungselement 6 zusammenwirken, wie es in der Darstellung der 15b) zu erkennen ist. Für eine umlaufende Befestigung sind dabei selbstverständlich immer mehrere derartige Ösen 18 und Haken 19 notwendig. Alternativ zu einem solchen Aufbau mit Öse 18 und Haken 19 ist in der Darstellung der 16a) eine Schiene 20 mit der Behälterwand 3 verbunden und im Bereich der verschweißten Umfangslänge 8 befinden sich zumindest partiell mit der Schiene 20 korrespondierende Profile 21, welche beispielsweise seitlich in die Schiene 20 eingeschoben oder frontal durch Verkanten in die Schiene 20 eingeclipst werden können. Der montierte Zustand dieser Art eines Befestigungselementes 6 ist in der Darstellung der 16b) zu erkennen.
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Auch die einzelnen Matten 5 untereinander lassen sich selbstverständlich verbinden, um beispielsweise von standardisiert vorkonfektionierten Mattengrößen ausgehend einzelne Matten 5 zu einer Gesamtmatte beliebiger Größe verbinden zu können. Hierfür ist in der Darstellung der 17 eine mögliche Ausgestaltung zu erkennen. Zwei seitliche Mattenenden mit ihren verschweißten Umfangslängen 8 sind dabei dargestellt. An jeder der verschweißten Umfangslängen 8 befindet sich ein zweiteiliger Clip 22, welcher jeweils einen männlichen Teil 23 und einen weiblichen Teil 24 aufweist. Die Clips 22 an dem einen Ende der Matte 5 sind dabei vorzugsweise genau umgekehrt angebracht wie die Clips 22 am anderen Ende der Matte 5. Werden zwei Matten 5, so wie in der Darstellung der 17a) angedeutet, nun in gleicher Orientierung nebeneinander angeordnet, dann liegt der eine Clip 22 so, dass oben das weibliche Teil 24 ist und der andere Clip 22 so, dass oben das männliche Teil 23 ist. Die Clips 22 lassen sich dann einfach, beispielsweise durch Ineinanderstecken miteinander verbinden, so dass die in 17b) dargestellte Verbindung unter den Matten 5 entsteht und so eine sichere und zuverlässige Verbindung der Matten untereinander erzielt wird. Die Clips 22 dienen also als Verbindungselemente 22 zwischen zwei Matten 5, oder falls eine Matte 5 entsprechend gebogen wird, auch zwischen den beiden einander abgewandten Enden einer einzigen Matte 5. Ein weiterer Vorteil der Clipse 22 besteht darin, dass die einzelnen Matten 5 untereinander zu dreidimensionalen Gebilden mit einer gewissen Eigenstabilität verbunden werden können. Hierdurch können Befestigungselemente 6 zwischen den Matten 5 und den Behälterwänden 3 eingespart werden.
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In der Darstellung der 18 wird der eingangs im Rahmen der 5 und 6 bereits erläuterte Aufbau aus einer oder mehreren Matten 5, welche über den Rahmen 27 zu einem selbsttragenden Aufbau 25 komplettiert sind, beispielhaft dargestellt. Sowohl bei den Matten 5 als auch bei den Rahmen 27 sind nur einige mit einem Bezugszeichen versehen. Ein solcher selbsttragender Aufbau 25 kann beispielsweise in der Fertigung des Speichervolumens 1 entsprechend vorkonfektioniert und in das Innere des Behälters 2, beispielsweise bei dessen Herstellung, eingebracht werden.
