DE102015016540A1 - Method for producing a fuel tank with at least one inner component and motor vehicle with such a fuel tank - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffbehälters (1) mit wenigstens einem innenliegenden Bauteil (3), wobei das Bauteil (3) an einem Trägerelement (5) angeordnet wird, wobei das Trägerelement (5) zumindest in einer Richtung eine größere Ausdehnung aufweist als das Bauteil (3), und wobei das Trägerelement (5) an einer ersten Wandungsfläche (7) des Kraftstoffbehälters (1) festgelegt wird.The invention relates to a method for producing a fuel tank (1) having at least one inner component (3), wherein the component (3) is arranged on a carrier element (5), wherein the carrier element (5) has a greater extent at least in one direction as the component (3), and wherein the carrier element (5) on a first wall surface (7) of the fuel tank (1) is fixed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffbehälters sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffbehälter.The invention relates to a method for producing a fuel tank and a motor vehicle with such a fuel tank.
Üblicherweise werden Kraftstoffbehälter aus Kunststoff mittels Blasformen hergestellt. Werden Bauteile in solchen Behältern während des Blasformens oder vor dem Blasformen angeordnet, besteht die Gefahr, dass diese durch das Herstellungsverfahren beschädigt werden. Zusätzlich kann bei dem Herstellungsverfahren kein Schutz geboten werden, sodass ein solches Bauteil Lage- und Formtoleranzen überschreiten kann.Usually, plastic fuel tanks are made by blow molding. If components are placed in such containers during blow molding or blow molding, there is a risk that they will be damaged by the manufacturing process. In addition, no protection can be offered in the manufacturing process, so that such a component can exceed positional and form tolerances.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Insgesamt ist es für innenliegende Bauteile während des Herstellprozesses eines solchen Kraftstoffbehälters schwierig, einerseits einen Schutz vor Beschädigung und andererseits eine Lage- und Formtoleranz – insbesondere mit Bezug auf eine Wandfläche des Kraftstoffbehälters – zu gewährleisten.Overall, it is difficult for internal components during the manufacturing process of such a fuel tank, on the one hand to protect against damage and on the other hand, a positional and form tolerance - especially with respect to a wall surface of the fuel tank.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffbehälters mit wenigstens einem innenliegenden Bauteil sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffbehälter zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide a method for producing a fuel tank with at least one internal component and a motor vehicle with such a fuel tank, said disadvantages do not occur.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftstoffbehälters mit wenigstens einem innenliegenden Bauteil geschaffen wird, wobei das Bauteil an einem Trägerelement angeordnet wird, und wobei das Trägerelement zumindest in einer Richtung eine größere Ausdehnung aufweist als das Bauteil. Das Trägerelement wird an einer ersten Wandungsfläche des Kraftstoffbehälters festgelegt. Durch die Anordnung des Bauteils an dem Trägerelement, welches zumindest in einer Richtung größer ist als das Bauteil, wird das Bauteil beim Herstellen des Kraftstoffbehälters insbesondere durch Blasformen geschützt. Dadurch, dass das Trägerelement an einer Wandungsfläche des Kraftstoffbehälters festgelegt wird, wobei, zugleich das Bauteil an dem Trägerelement angeordnet ist, wird es möglich, das Bauteil in einer vorbestimmten Relativposition zu der Wandungsfläche im Inneren des Kraftstoffbehälters anzuordnen, wobei diese Wandungsflächenreferenzierung während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffbehälters und auch danach erhalten bleibt. Dabei gewährleistet insbesondere das Trägerelement eine dauerhafte Wandungsflächenreferenzierung des Bauteils.The object is achieved in particular by providing a method for producing a fuel tank with at least one inner component, the component being arranged on a carrier element, and wherein the carrier element has a greater extent than the component at least in one direction. The carrier element is fixed to a first wall surface of the fuel tank. Due to the arrangement of the component on the carrier element, which is larger in at least one direction than the component, the component is protected during manufacture of the fuel tank in particular by blow molding. Characterized in that the carrier element is fixed to a wall surface of the fuel tank, wherein, at the same time, the component is arranged on the carrier element, it is possible to arrange the component in a predetermined relative position to the wall surface in the interior of the fuel tank, said Wandungsflächenreferenzierung during the manufacturing process of Fuel tank and also retained thereafter. In particular, the carrier element ensures a permanent Wandungsflächenreferenzierung of the component.
Dass das Bauteil an dem Trägerelement angeordnet wird, bedeutet insbesondere, dass dieses in einer unmittelbaren Umgebung, insbesondere in nächster Nähe, zu dem Trägerelement angeordnet wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Bauteil während des Herstellungsprozesses durch das Trägerelement geschützt wird.The fact that the component is arranged on the carrier element means, in particular, that it is arranged in an immediate environment, in particular in the immediate vicinity, to the carrier element. This ensures that the component is protected by the carrier element during the manufacturing process.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bauteil an dem Trägerelement befestigt wird. Dies ermöglicht zum einen besonders sicheren Schutz für das Bauteil und zum anderen eine besonders definierte und dauerhafte Wandungsflächenreferenzierung.It is preferably provided that the component is fastened to the carrier element. This allows for a particularly secure protection for the component and on the other hand a particularly defined and durable Wandungsflächenreferenzierung.
Im Rahmen des Verfahrens wird vorzugsweise ein Kraftstoffbehälter erhalten, welcher das wenigstens eine innenliegende Bauteil aufweist.In the context of the method, a fuel tank is preferably obtained, which has the at least one internal component.
Unter einem Kraftstoffbehälter wird insbesondere ein Behälter verstanden, der eingerichtet und geeignet ist, um einen Kraftstoff, insbesondere zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs, aufzunehmen. Dabei wird unter einem Kraftstoff insbesondere ein Stoff verstanden, der brennbar und zur Verbrennung in einer Brennkraftmaschine geeignet ist.A fuel tank is understood in particular to mean a vessel which is set up and suitable for receiving a fuel, in particular for operating a motor vehicle. In this case, a fuel is understood in particular to mean a substance which is combustible and suitable for combustion in an internal combustion engine.
Es kann sich um einen unter Normalbedingungen gasförmigen oder flüssigen Kraftstoff handeln. Vorzugsweise ist der Kraftstoffbehälter eingerichtet und ausgebildet, um einen flüssigen Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, aufzunehmen. Besonders bevorzugt ist der Kraftstoffbehälter als Kraftstoffbehälter für einen Personenkraftwagen ausgebildet, er kann aber auch als Kraftstoffbehälter für einen Lastkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass der Kraftstoffbehälter als Kraftstoffbehälter für eine stationäre Brennkraftmaschine ausgebildet ist.It can be a gaseous or liquid fuel under normal conditions. Preferably, the fuel tank is configured and adapted to receive a liquid fuel, in particular diesel or gasoline. Particularly preferably, the fuel tank is designed as a fuel tank for a passenger car, but it can also be designed as a fuel tank for a truck or a commercial vehicle. It is also possible that the fuel tank is designed as a fuel tank for a stationary internal combustion engine.
Der Kraftstoffbehälter weist vorzugsweise Kunststoff auf oder besteht – zumindest im Bereich seiner Wandung – aus Kunststoff.The fuel tank preferably has plastic or consists - at least in the region of its wall - of plastic.
Unter einem Trägerelement wird insbesondere ein Element verstanden, welches eingerichtet und angeordnet ist, um dem Kraftstoffbehälter mechanische und insbesondere statische Stabilität zu verleihen. Bei dem Trägerelement kann es sich um eine Stütze, einen Träger, eine Strebe oder eine Säule handeln.A support element is understood in particular to mean an element which is set up and arranged in order to provide the fuel tank with mechanical and in particular static stability to lend. The carrier element may be a support, a carrier, a strut or a column.
Dass das Trägerelement zumindest in einer Richtung eine größere Ausdehnung aufweist als das Bauteil bedeutet insbesondere, dass das Trägerelement das Bauteil in zumindest einer Richtung überragt. Insbesondere ist das Trägerelement bevorzugt entlang einer Längsrichtung des Trägerelements und vorzugsweise auch des Bauteils gesehen länger als das Bauteil.The fact that the carrier element at least in one direction has a greater extent than the component means in particular that the carrier element projects beyond the component in at least one direction. In particular, the carrier element is preferably seen along a longitudinal direction of the carrier element and preferably also of the component longer than the component.
Unter einer Wandungsfläche des Kraftstoffbehälters wird insbesondere eine Fläche verstanden, welche den Kraftstoffbehälter nach außen begrenzt, also ein Inneres des Kraftstoffbehälters von einer äußeren Umgebung trennt. Die Wandungsfläche kann insbesondere als Bodenfläche, als Deckenfläche oder als Seitenfläche des Kraftstoffbehälters ausgelegt sein. Dabei beziehen sich die Begriffe „Boden”, „Decke” und „Seite” auf eine bestimmungsgemäße, lagerichtige Einbaulage des Kraftstoffbehälters an einer Brennkraftmaschine und/oder in einem Kraftfahrzeug.Under a wall surface of the fuel tank is in particular a surface understood, which limits the fuel tank to the outside, that separates an interior of the fuel tank from an external environment. The wall surface may be designed in particular as a bottom surface, as a ceiling surface or as a side surface of the fuel tank. The terms "floor", "ceiling" and "side" refer to a proper, correct position installation of the fuel tank to an internal combustion engine and / or in a motor vehicle.
Dass das Trägerelement an der ersten Wandungsfläche des Kraftstoffbehälters festgelegt wird, bedeutet insbesondere, dass es an der ersten Wandungsfläche fixiert wird. Vorzugsweise wird das Trägerelement an der ersten Wandungsfläche kraft-, stoff-, und/oder formschlüssig festgelegt. Besonders bevorzugt wird das Trägerelement an der ersten Wandungsfläche starr angebunden.The fact that the carrier element is fixed to the first wall surface of the fuel tank means, in particular, that it is fixed to the first wall surface. The carrier element is preferably fixed to the first wall surface in a force, material, and / or form-fitting manner. Particularly preferably, the carrier element is rigidly connected to the first wall surface.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement mit der ersten Wandungsfläche verschweißt wird. Dies bedeutet eine ebenso einfache wie sichere und stabile Festlegung des Trägerelements an der ersten Wandungsfläche.According to one embodiment of the invention, it is provided that the carrier element is welded to the first wall surface. This means a simple as well as safe and stable fixing of the support member to the first wall surface.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement zusätzlich an einer der ersten Wandungsfläche in Richtung einer Längserstreckung des Trägerelements gesehen gegenüberliegenden, zweiten Wandungsfläche festgelegt wird. Dabei bedeutet „Festlegen” hier wiederum insbesondere eine Fixierung, insbesondere eine kraft-, stoff-, und/oder formschlüssige Fixierung des Trägerelements an der zweiten Wandungsfläche. Insbesondere wird das Trägerelement bevorzugt starr an der zweiten Wandungsfläche angebunden.According to a development of the invention, it is provided that the carrier element is additionally fixed to a second, second wall surface, viewed opposite to one of the first wall surface in the direction of a longitudinal extension of the carrier element. In this case, "fixing" here again in particular means a fixation, in particular a force, material, and / or positive fixation of the carrier element on the second wall surface. In particular, the carrier element is preferably connected rigidly to the second wall surface.
Bevorzugt erstreckt sich demnach das Trägerelement von der ersten Wandungsfläche durch das Innere des Kraftstoffbehälters zu der gegenüberliegenden, zweiten Wandungsfläche. Dadurch verleiht das Trägerelement dem Kraftstoffbehälter Stabilität und Steifigkeit. Insbesondere sind so die gegenüberliegenden Wandungsflächen miteinander durch das Trägerelement lokal starr verbunden. Zugleich kann das Trägerelement das Bauteil in besonders effizienter Weise beim Blasformen schützen.Accordingly, the support element preferably extends from the first wall surface through the interior of the fuel tank to the opposite, second wall surface. As a result, the carrier element gives the fuel tank stability and rigidity. In particular, the opposite wall surfaces are thus locally rigidly connected to one another by the carrier element. At the same time, the carrier element can protect the component in a particularly efficient manner during blow molding.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteil so an dem Trägerelement angeordnet, insbesondere befestigt wird, dass es nach dem Festlegen des Trägerelements an der ersten Wandungsfläche in berührendem Kontakt mit der ersten Wandungsfläche ist. Hierdurch kann eine stabile und dauerhafte Referenzierung des Bauteils zu der ersten Wandungsfläche sichergestellt werden. Besonders bevorzugt wird das Bauteil so an dem Trägerelement festgelegt, dass es nach dessen Festlegung an der ersten Wandungsfläche auf dieser aufsteht.According to one embodiment of the invention, it is provided that the component is arranged on the carrier element, in particular fastened, that it is in touching contact with the first wall surface after the fixing of the carrier element to the first wall surface. In this way, a stable and permanent referencing of the component to the first wall surface can be ensured. Particularly preferably, the component is fixed to the carrier element so that it rests on the first wall surface after being fixed thereto.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement wenigstens einen Schweißfuß aufweist, wobei das Bauteil dem Schweißfuß benachbart an dem Trägerelement angeordnet wird. Unter einem Schweißfuß wird dabei ein Bereich verstanden, welcher zur Ausbildung einer Schweißverbindung zwischen dem Trägerelement und der ersten Wandungsfläche ausgebildet und eingerichtet ist. Im Bereich eines solchen Schweißfußes ergeben sich im Herstellungsprozess des Kraftstoffbehälters, insbesondere beim Blasformen, besonders geringe Toleranzabweichungen. Somit sind Fertigungstoleranzen beim Herstellen des Kraftstoffbehälters für die Anordnung des Bauteils kaum noch relevant, und es kann eine dauerhafte und sichere Wandungsflächenreferenzierung für das Bauteil gewährleistet werden, wenn dieses dem Schweißfuß benachbart angeordnet wird. Vorzugsweise wird dabei das Bauteil so nah wie möglich an dem Schweißfuß angeordnet. Je näher dabei das Bauteil an dem Schweißfuß angeordnet ist, desto weniger relevant sind gegebenenfalls noch Fertigungstoleranzen, da Toleranzabweichungen kleiner werden, je näher ein Bereich der ersten Wandungsfläche an dem Schweißfuß angeordnet wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the carrier element has at least one welding foot, wherein the component is arranged adjacent to the welding foot on the carrier element. In this case, a welding foot is understood to be a region which is designed and set up to form a welded connection between the carrier element and the first wall surface. In the area of such a welding foot, particularly small tolerance deviations arise in the production process of the fuel tank, in particular during blow molding. Thus, manufacturing tolerances in the manufacture of the fuel tank for the arrangement of the component hardly relevant, and it can be a permanent and secure Wandungsflächenreferenzierung be ensured for the component when it is disposed adjacent to the welding foot. Preferably, the component is arranged as close as possible to the welding foot. The closer the component is arranged to the welding foot, the less relevant are possibly still manufacturing tolerances, since tolerance deviations become smaller, the closer an area of the first wall surface is arranged on the welding foot.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerelement an einer Bodenfläche des Kraftstoffbehälters als erster Wandungsfläche festgelegt wird. In diesem Fall kann eine kontinuierliche Bodenreferenzierung für das Bauteil gewährleistet werden.According to one embodiment of the invention it is provided that the carrier element is fixed to a bottom surface of the fuel tank as the first wall surface. In this case, a continuous Bodenreferenzierung for the component can be guaranteed.
Bevorzugt ist zusätzlich vorgesehen, dass das Trägerelement an einer Deckenfläche des Kraftstoffbehälters als zweiter Wandungsfläche festgelegt wird. Das Trägerelement ist dann mit seinen beiden Enden einerseits am Boden des Kraftstoffbehälters und andererseits an der Decke des Kraftstoffbehälters festgelegt, insbesondere verschweißt, sodass der Boden und die Decke miteinander lokal im Bereich des Trägerelements starr verbunden sind. Dadurch weist der Kraftstoffbehälter in diesem Bereich eine besonders hohe Stabilität auf, und das Bauteil wird sehr effizient vor Beschädigungen beim Blasformen geschützt, wobei zugleich eine dauerhafte, kontinuierliche Bodenreferenzierung für das Bauteil sichergestellt werden kann.Preferably, it is additionally provided that the carrier element is fixed to a ceiling surface of the fuel tank as a second wall surface. The support member is then fixed with its two ends on the one hand at the bottom of the fuel tank and on the other hand to the ceiling of the fuel tank, in particular welded, so that the floor and the ceiling with each other locally Area of the support element are rigidly connected. As a result, the fuel tank in this area has a particularly high stability, and the component is very efficiently protected from damage during blow molding, while at the same time a permanent, continuous Bodenreferenzierung for the component can be ensured.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kraftstoffbehälter durch Blasformen ausgeformt wird, wobei das Trägerelement vor dem Blasformen, während des Blasformens, oder nach dem Blasformen an der ersten Wandungsfläche festgelegt wird. Dabei wird der Vorteil einer kontinuierlichen Wandungsflächenreferenzierung für das Bauteil in allen drei Ausgestaltungen verwirklicht. Ein Schutz vor Beschädigungen beim Blasformen für das Bauteil wird insbesondere dann gewährleistet, wenn das Trägerelement vor dem Blasformen oder während des Blasformens an der ersten Wandungsfläche befestigt wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the fuel tank is formed by blow molding, wherein the support element is set before the blow molding, during blow molding, or after the blow molding on the first wall surface. In this case, the advantage of a continuous Wandungsflächenreferenzierung for the component in all three embodiments is realized. Protection against damage during blow molding for the component is ensured, in particular, when the carrier element is attached to the first wall surface before blow molding or during blow molding.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Bauteil ein Füllstandsensor oder ein Schwalltopf an dem Trägerelement befestigt wird. Dabei sind insbesondere Füllstandsensoren möglich, welche über elektromagnetische Felder einen Kraftstofffüllstand in dem Kraftstoffbehälter messen. Diese benötigen eine kontinuierliche Bodenreferenzierung, um den Füllstand dauerhaft richtig erfassen zu können. Auch ein Schwalltopf benötigt eine kontinuierliche und dauerhaft stabile Bodenreferenzierung.According to one embodiment of the invention it is provided that a fill level sensor or a swirl pot is attached to the carrier element as a component. In particular, level sensors are possible which measure a fuel level in the fuel tank via electromagnetic fields. These require a continuous soil referencing in order to permanently detect the fill level correctly. Even a swirl pot requires a continuous and permanently stable soil referencing.
Insofern verwirklichen sich bei diesen Elementen als Bauteile in besonderer Weise die Vorteile des Verfahrens.In this respect, realize the advantages of the process in these elements as components in a special way.
Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, welches einen Kraftstoffbehälter aufweist, der hergestellt ist gemäß einem Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.Finally, the object is also achieved by providing a motor vehicle having a fuel tank, which is manufactured according to a method according to one of the previously described embodiments. In particular, the advantages which have already been explained in connection with the method are realized in connection with the motor vehicle.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.
Dabei zeigen:Showing:
Im Rahmen des Verfahrens wird das Trägerelement
In
Durch einen dritten Roboterarm
Vorzugsweise wird nun zunächst das Trägerelement
Der Kraftstoffbehälter
Außerdem wird deutlich, dass das Bauteil
Durch zwei Ovale sind hier zwei Schweißbereiche
Das Bauteil
Der Kraftstoffbehälter
Insgesamt zeigt sich, dass mit dem Verfahren eine Möglichkeit geschaffen wird, in einfacher, günstiger und prozesssicherer Weise eine lageseitige Bodenreferenzierung sowie einen Schutz beim Herstellungsprozess für ein innenliegendes Bauteils
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |