DE102016220693A1 - Tank stiffening element for a fuel tank - Google Patents
Tank stiffening element for a fuel tank Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016220693A1 DE102016220693A1 DE102016220693.1A DE102016220693A DE102016220693A1 DE 102016220693 A1 DE102016220693 A1 DE 102016220693A1 DE 102016220693 A DE102016220693 A DE 102016220693A DE 102016220693 A1 DE102016220693 A1 DE 102016220693A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stiffening element
- tank
- plastic
- foamed
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 75
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 75
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 claims description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Tankversteifungselement (2) für einen Kraftstofftank (4),wobei das Tankversteifungselement (2) zumindest teilweise aus einem aufschäumbaren Kunststoff (30) hergestellt ist,mit wenigsten einem aufgeschäumten Bereich (10), in dem der aufschäumbare Kunststoff (30) aufgeschäumt ist.Tank stiffening element (2) for a fuel tank (4), wherein the tank stiffening element (2) is at least partially made of a foamable plastic (30), with at least one foamed area (10) in which the foamable plastic (30) is foamed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tankversteifungselement für einen Kraftstofftank.The present invention relates to a tank stiffening element for a fuel tank.
Tankversteifungselemente für Kraftstofftanks, auch „Stand-Off“ genannt, werden eingesetzt, um beispielsweise die Kraftstofftanks von Hybridfahrzeugen strukturell zu verstärken. Kraftstofftanks von Hybridfahrzeugen müssen einer erhöhten Innendruckbeaufschlagung standhalten, die einen Überdruck von bis zu 350 mbar bedeuten kann. Dabei soll die Deformation des Kraftstofftanks unter Innendruckbeaufschlagung in vorgegebenen Grenzen gehalten werden, wozu die Tankversteifungselemente eingesetzt werden.Tank stiffeners for fuel tanks, also called "stand-off", are used, for example, to structurally reinforce the fuel tanks of hybrid vehicles. Fuel tanks of hybrid vehicles must withstand increased internal pressure, which may mean an overpressure of up to 350 mbar. The deformation of the fuel tank under internal pressure is to be kept within predetermined limits, including the tank stiffening elements are used.
Um der Innendruckbeaufschlagung standzuhalten, besteht die Forderung, die Tankversteifungselemente möglichst steif und massiv auszugestalten. Insbesondere im Bereich einer Anbindung der Tankversteifungselemente an eine Innenwandung des Kraftstofftanks besteht jedoch die Gefahr, dass es durch die Tankversteifungselemente im Crashfall zu einem Austanzen der Tankwandung und damit einem Zerstören der Tankblase kommt. Um die Integrität der Tankblase im Crashfall zu sichern und ein Austreten von Kraftstoff zu vermeiden, weisen Tankversteifungselemente beispielsweise Sollbruchstellen auf, oder sind durch Gelenke derart gestaltet, dass im Crashfall eine gewisse Flexibilität gewährleistet ist, um ein Zerstören der Tankwandung zu vermeiden.In order to withstand the internal pressure, there is a demand to design the tank stiffening elements as stiff and massive as possible. In particular, in the area of a connection of the tank stiffening elements to an inner wall of the fuel tank, however, there is a risk that it comes through the tank stiffening elements in the event of a crash to an Austanzen the tank wall and thus destroying the tank bladder. In order to ensure the integrity of the tank bladder in the event of a crash and to prevent leakage of fuel, tank stiffening elements, for example, predetermined breaking points, or are designed by joints such that in the event of a crash, a certain flexibility is ensured to avoid destroying the tank wall.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein verbessertes Tankversteifungselement für einen Kraftstofftank anzugeben, das kostengünstig herstellbar ist, eine zuverlässige Aussteifung eines Kraftstofftanks ermöglicht und insbesondere das Risiko eines Kraftstoffaustritts im Crashfall mindert. Diese Aufgabe wird durch ein Tankversteifungselement nach Anspruch 1 sowie ein Tankversteifungselement nach Anspruch 8 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.Against this background, the invention is based on the technical problem to provide an improved tank stiffening element for a fuel tank, which is inexpensive to produce, allows reliable stiffening of a fuel tank and in particular reduces the risk of fuel leakage in the event of a crash. This object is achieved by a tank stiffening element according to claim 1 and a tank stiffening element according to
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Tankversteifungselement für einen Kraftstofftank, wobei das Tankversteifungselement zumindest teilweise aus einem aufschäumbaren Kunststoff hergestellt ist, mit wenigsten einem aufgeschäumten Bereich, in dem der aufschäumbare Kunststoff aufgeschäumt ist.According to a first aspect, the invention relates to a tank stiffening element for a fuel tank, wherein the tank stiffening element is at least partially made of a foamable plastic, with at least one foamed area in which the foamable plastic is foamed.
Dadurch, dass das Tankversteifungselement einen aufgeschäumten Bereich aufweist, kann beispielsweise in einem Spritzgussverfahren gezielt eine lokale Schwächung des Tankversteifungselements in dem aufgeschäumten Bereich eingebracht werden. So kann der aufgeschäumte Bereich im Vergleich zu weiteren angrenzenden Bereichen des Tankversteifungselements eine höhere Elastizität und/oder eine geringere Festigkeit aufweisen. Das Tankversteifungselement kann daher gezielt an die statischen und dynamischen Belastungen im Betrieb angepasst und zudem kostengünstig und insbesondere einteilig gefertigt werden.Due to the fact that the tank stiffening element has a foamed area, a local weakening of the tank stiffening element in the foamed area can be intentionally introduced, for example, in an injection molding process. Thus, the foamed area may have a higher elasticity and / or a lower strength compared to other adjacent areas of the tank stiffening element. The tank stiffening element can therefore be adapted specifically to the static and dynamic loads during operation and also be manufactured inexpensively and in particular in one piece.
Beispielsweise kann das Tankversteifungselement einteilig im Spritzgussverfahren in einem einzelnen Schuss gefertigt werden. So kann eine kostengünstige Herstellung des Tankversteifungselements gewährleistet werden.For example, the tank stiffening element can be manufactured in one piece by injection molding in a single shot. Thus, a cost-effective production of the tank stiffening element can be ensured.
Im Spritzgussverfahren kann in dem aufgeschäumten Bereich gezielt eine lokale Schwächung bzw. eine lokale Erweichung eingestellt werden, wobei das Tankversteifungselement in diesem Bereich beispielsweise einen geringeren E-Modul aufweist, als in an den aufgeschäumten Bereich angrenzenden Bereichen.In the injection molding process, a local weakening or a local softening can be deliberately set in the foamed region, wherein the tank stiffening element in this region has, for example, a lower modulus of elasticity than in regions adjacent to the foamed region.
Nach einer weiteren Ausgestaltung hat das Tankversteifungselement Verbindungsabschnitte, wobei die Verbindungsabschnitte zum Verbinden des Tankversteifungselements mit einem Kraftstofftank vorgesehen sind, wobei der aufgeschäumte Bereich zwischen den Verbindungsabschnitten angeordnet ist, wobei die Verbindungsabschnitte zumindest teilweise aus dem aufschäumbaren Kunststoff hergestellt sind, und wobei der aufschäumbare Kunststoff des aufgeschäumten Bereichs eine geringere Dichte aufweist als der aufschäumbare Kunststoff der Verbindungsabschnitte.According to a further embodiment, the tank stiffening element has connecting sections, wherein the connecting sections are provided for connecting the tank stiffening element to a fuel tank, the foamed area being arranged between the connecting sections, wherein the connecting sections are at least partially made of the foamable plastic, and wherein the foamable plastic of the foamed area has a lower density than the foamable plastic of the connecting portions.
Die Verbindungsabschnitte sind insbesondere dazu ausgebildet, mit Innenwandungen eines Kraftstofftanks verschweißt zu werden. So kann ein erster Verbindungsabschnitt des Versteifungselements dazu vorgesehen sein, mit einer ersten Innenwandung einer erste Halbschale des Kraftstofftanks verschweißt zu werden. Dementsprechend kann ein zweiter Verbindungsabschnitt des Tankversteifungselements dazu vorgesehen sein, mit einer zweiten Innenwandung einer zweiten Halbschale eines Kraftstofftanks verschweißt zu werden.The connecting sections are in particular designed to be welded to inner walls of a fuel tank. Thus, a first connecting portion of the stiffening element may be provided to be welded to a first inner wall of a first half-shell of the fuel tank. Accordingly, a second connecting portion of the tank stiffening member may be provided to be welded to a second inner wall of a second half-shell of a fuel tank.
Die Halbschalen eines Kraftstofftanks können mehrlagig ausgebildet sein. So können die Halbschalen drei oder mehr Schichten aufweisen, wobei insbesondere eine Barriereschicht zweiseitig von wenigstens zwei Schichten sandwichartig eingefasst sein kann. Die Barriereschicht kann als Diffusionsbarriere für Kohlenwasserstoffe ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Halbschale einen fünfschichten Wandungsaufbau aufweisen. The half-shells of a fuel tank can be designed in multiple layers. Thus, the half shells can have three or more layers, wherein in particular a barrier layer can be sandwiched on two sides by at least two layers. The barrier layer may be formed as a diffusion barrier for hydrocarbons. In particular, a half-shell may have a five-layer wall structure.
In Kombination mit einem gegenständlichen Tankversteifungselement kann das Risiko einer Delamination, also einer lokalen Auflösung des Schichtverbunds des Wandungsaufbaus, im Crashfall verringert werden.In combination with a subject tank stiffening element, the risk of delamination, ie a local dissolution of the Layer composite of the wall structure, be reduced in the event of a crash.
Insbesondere weist das Tankversteifungselement zwei einander abgewandte Stirnflächen auf, die an entgegengesetzten Enden des Tankversteifungselements an den Verbindungsabschnitten vorgesehen sind. Die Stirnflächen sind dazu eingerichtet, mit Verbindungsabschnitten eines Kraftstofftanks verschweißt zu werden. Auf diese Weise kann eine kostengünstige, zuverlässige und einfache Anbindung des Tankversteifungselements an einen Kraftstofftank erfolgen.In particular, the tank stiffening element has two opposite end faces, which are provided at opposite ends of the tank stiffening element at the connecting portions. The end surfaces are adapted to be welded to connecting portions of a fuel tank. In this way, a cost-effective, reliable and simple connection of the tank stiffening element to a fuel tank can take place.
Durch die geringere Dichte des aufschäumbaren Kunststoffs in dem aufgeschäumten Bereich kann der aufgeschäumte Bereich eine höhere Elastizität und einen geringeren E-Modul aufweisen, als der aufschäumbare Kunststoff der Verbindungsabschnitte.Due to the lower density of the foamable plastic in the foamed area, the foamed area can have a higher elasticity and a lower modulus of elasticity than the foamable plastic of the connecting sections.
Die Verbindungsabschnitte können aus einem aufschäumbaren Kunststoff hergestellt sein, der in einem geringeren Maße aufgeschäumt ist, als der aufschäumbare Kunststoff des aufgeschäumten Bereichs.The connecting portions may be made of a foamable plastic, which is foamed to a lesser extent, than the foamable plastic of the foamed area.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Tankversteifungselements ist vorgesehen, dass das die Verbindungsabschnitte und/oder der aufgeschäumte Bereich entlang einer Längsrichtung betrachtet eine konstante Querschnittsform und/oder eine konstante Querschnittsfläche aufweisen.According to a further embodiment of the tank stiffening element, it is provided that the connecting sections and / or the foamed area viewed along a longitudinal direction have a constant cross-sectional shape and / or a constant cross-sectional area.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Tankversteifungselements ist vorgesehen, dass das Tankversteifungselement aus dem aufschäumbaren Kunststoff besteht.According to a further embodiment of the tank stiffening element is provided that the tank stiffening element consists of the foamable plastic.
Das Tankversteifungselement kann demnach aus einem einzigen Kunststoff bestehen, der in dem aufgeschäumten Bereich gezielt aufgeschäumt worden ist. So lässt sich das Tankversteifungselement beispielsweise kostengünstig einteilig bzw. einstückig im Spritzgussverfahren herstellen.The tank stiffening element can accordingly consist of a single plastic which has been selectively foamed in the foamed area. For example, the tank stiffening element can be inexpensively manufactured in one piece or in one piece by injection molding.
Das Tankversteifungselement kann beispielsweise aus einem aufschäumbaren Polymer, wie HDPE, POM, PA oder dergleichen bestehen. Das Polymer kann beispielsweise mit einem Inertgas, insbesondere Stickstoff, als Treibmittel beladen worden sein, um während eines Spritzgussverfahrens in dem aufgeschäumten Bereich lokal aufgeschäumt zu werden.The tank stiffening element may for example consist of a foamable polymer, such as HDPE, POM, PA or the like. The polymer may, for example, have been loaded with an inert gas, in particular nitrogen, as blowing agent in order to be foamed locally during the injection molding process in the foamed region.
Das Aufschäumend kann durch physikalisches Aufschäumen oder chemischen Aufschäumen erfolgen.The foaming can be done by physical foaming or chemical foaming.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Tankversteifungselements ist das Tankversteifungselement gemäß einem Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten hergestellt worden:
- a) Einspritzen des aufschäumbaren Kunststoffs in eine Kavität einer Spritzgussform, wobei der aufschäumbare Kunststoff mit einem Treibmittel beladen ist;
- b) lokale Vergrößerung der Kavität.
- a) injecting the foamable plastic into a cavity of an injection mold, wherein the foamable plastic is loaded with a propellant;
- b) local enlargement of the cavity.
Durch das voranstehend beschriebene Spritzgussverfahren kann die lokale Eigenschaftsänderung in einem aufgeschäumten Bereich gezielt eingestellt werden, in dem die Spritzgusskavität lokal vergrößert wird.By means of the injection molding method described above, the local change in property can be adjusted in a targeted manner in a foamed region in which the injection molding cavity is locally enlarged.
Vor der lokalen Vergrößerung der Kavität kann eine vollständige Füllung der Kavität mit dem aufschäumbaren Kunststoff erfolgen. Alternativ oder ergänzend kann vor der lokalen Vergrößerung der Kavität eine Nachdruckphase zum Füllen der Kavität vorgesehen sein.Prior to the local enlargement of the cavity, a complete filling of the cavity with the foamable plastic can take place. Alternatively or additionally, before the local enlargement of the cavity, a holding pressure phase for filling the cavity can be provided.
Die lokale Vergrößerung der Kavität kann durch eine Öffnungsbewegung eines Formschiebers oder mehrerer Formschieber einer Spritzgussform erfolgen. So kann ein Formschieber in einer von dem die Kavität füllenden, aufschäumbaren Kunststoff abgewandten Richtung bewegt werden, um weiteren Raum zur Ausdehnung bzw. zum Aufschäumen des Kunststoffs freizugeben und die Kavität zu vergrößern. Beispielsweise kann die Spritzgussform zwei gegenüberliegend angeordnete Formschieber haben, die zur lokalen Vergrößerung der Kavität in entgegengesetzte Richtungen auseinander bewegt bzw. voneinander entfernt werden können.The local enlargement of the cavity can be effected by an opening movement of a mold slide or several mold slides of an injection mold. Thus, a mold slide can be moved in a direction away from the cavity filling the foamable plastic to release further space for expansion or foaming of the plastic and to increase the cavity. For example, the injection mold may have two oppositely disposed mold slides which can be moved apart in opposite directions for local enlargement of the cavity.
Der aufgeschäumte Bereich kann in einem zentralen Mittelabschnitt des Tankversteifungselements angeordnet sein. So können beispielsweise zwei Verbindungsabschnitte vorgesehen sein, die sich ausgehend von einem zentralen, aufgeschäumten Bereich in entgegengesetzte Richtungen auskragend erstrecken. Die Verbindungsabschnitte können sich jeweils über identische Längenabmessungen entlang einer Längsachse erstrecken, so dass das Tankversteifungselement insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer zentralen Mittenebene ausgestaltet ist. Auf diese Weise kann eine homogene Belastung des Tankversteifungselements und angrenzender Tankwandungsabschnitte erreicht werden.The foamed area may be arranged in a central central portion of the tank stiffening element. Thus, for example, two connecting portions may be provided, which extend from a central, foamed area projecting in opposite directions. The connecting sections may each extend over identical longitudinal dimensions along a longitudinal axis, so that the tank stiffening element is configured in particular mirror-symmetrically to a central center plane. In this way, a homogeneous load of the tank stiffening element and adjacent tank wall sections can be achieved.
Alternativ kann der aufgeschäumte Bereich mit einem Versatz zu einer zentralen Mittenebene angeordnet sein. So können beispielsweise zwei Verbindungsabschnitte vorgesehen sein, die sich ausgehend von einem dezentralen, aufgeschäumten Bereich in entgegengesetzte Richtungen auskragend erstrecken. Die Verbindungsabschnitte können sich jeweils über unterschiedliche Längenabmessungen entlang einer Längsachse erstrecken, so dass das Tankversteifungselement insbesondere asymmetrisch zu einer zentralen Mittenebene ausgestaltet ist. So kann die Geometrie des Tankversteifungselements an die zu erwartenden Betriebslasten angepasst sein.Alternatively, the foamed area can be arranged with an offset to a central center plane. Thus, for example, two connecting sections may be provided, which extend from a decentralized, foamed area projecting in opposite directions. The connection sections can each extend over different longitudinal dimensions along a longitudinal axis, so that the tank stiffening element is in particular designed asymmetrically to a central center plane. Thus, the geometry of the tank stiffening element can be adapted to the expected operating loads.
Dadurch, dass dem Tankversteifungselement durch eine lokale Eigenschaftsänderung in dem aufgeschäumten Bereich eine erhöhte Flexibilität bzw. Elastizität zukommt, kann der Querschnitt des Tankversteifungselements im Wesentlichen entlang seiner gesamten Länge konstant gehalten werden, sodass keine lokale Verjüngung oder Einschnürung des Tankversteifungselements entlang seiner Längserstreckung erfolgen muss, um eine erhöhte Elastizität für einen Crashfall bereitzustellen.By virtue of the fact that the tank stiffening element is given increased flexibility or elasticity by a local change in property in the foamed area, the cross-section of the tank stiffening element can be kept substantially constant along its entire length, so that no local tapering or constriction of the tank stiffening element has to take place along its longitudinal extent, to provide increased elasticity in the event of a crash.
Alternativ können die Verbindungsabschnitte und/oder der aufgeschäumte Bereich entlang einer Längsrichtung betrachtet eine Auswölbung oder Verjüngung aufweisen. So kann die Geometrie des Tankversteifungselements an die zu erwartenden Betriebslasten angepasst sein.Alternatively, the connecting portions and / or the foamed portion may have a bulge or taper viewed along a longitudinal direction. Thus, the geometry of the tank stiffening element can be adapted to the expected operating loads.
Es kann ein Tankversteifungselement vorgesehen sein, wobei der aufgeschäumte Bereich bzw. der Kunststoff des aufgeschäumten Bereichs einen geringen E-Modul aufweist, als ein an den aufgeschäumten Bereich angrenzender Bereich bzw. der Kunststoff des an den aufgeschäumten Bereich angrenzenden Bereichs. Bei einem solchen angrenzenden Bereich kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Verbindungsabschnitte handeln, die zum Verbinden des Tankversteifungselements mit einem Kraftstofftank vorgesehen sind. So können die Materialeigenschaften des Tankversteifungselements an die zu erwartenden Betriebslasten angepasst sein.A tank stiffening element may be provided, wherein the foamed area or the plastic of the foamed area has a low modulus of elasticity, as an area adjacent to the foamed area or the plastic of the area adjoining the foamed area. Such an adjacent region can be, for example, one or more connecting sections which are provided for connecting the tank stiffening element to a fuel tank. Thus, the material properties of the tank stiffening element can be adapted to the expected operating loads.
Insbesondere kann der E-Modul des an den aufgeschäumten Bereich angrenzenden Bereichs um der Faktor 1,5 oder mehr größer sein als der E-Modul des aufgeschäumten Bereichs. Beispielsweise kann der E-Modul des Kunstoffs des aufgeschäumten Bereichs 1000 MPa betragen, während der E-Modul des Kunststoffs des an den aufgeschäumten Bereich angrenzenden Bereichs 1500 MPa oder mehr beträgt.In particular, the modulus of elasticity of the area adjacent to the foamed area may be greater by a factor of 1.5 or more than the modulus of elasticity of the foamed area. For example, the modulus of elasticity of the plastic of the foamed portion may be 1000 MPa, while the modulus of elasticity of the plastic of the portion adjacent to the foamed portion is 1500 MPa or more.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Tankversteifungselement für einen Kraftstofftank, mit Verbindungsabschnitten und mit einem Entkopplungsbereich, wobei die Verbindungsabschnitte zum Verbinden des Tankversteifungselements mit dem Kraftstofftank vorgesehen sind, wobei Entkopplungsbereich zwischen den Verbindungsabschnitten angeordnet ist, wobei die Verbindungsabschnitte einen ersten Kunststoff aufweisen, wobei der Entkopplungsbereich einen zweiten Kunststoff aufweist, wobei der Entkopplungsbereich durch ein Mehrkomponentenspritzgussverfahren form- und/oder stoffschlüssig mit den Verbindungsabschnitten verbunden worden ist.According to a further aspect, the invention relates to a tank stiffening element for a fuel tank, with connecting sections and with a decoupling area, wherein the connecting sections are provided for connecting the tank stiffening element to the fuel tank, wherein decoupling area is arranged between the connecting sections, wherein the connecting sections comprise a first plastic, wherein the decoupling region comprises a second plastic, wherein the decoupling region has been positively and / or materially connected to the connecting portions by a multi-component injection molding process.
Durch das Herstellen des Tankversteifungselements im Mehrkomponentenspritzgussverfahren lässt sich in dem Entkopplungsbereich gezielt eine lokale Veränderung der Bauteileigenschaften gegenüber den Verbindungsabschnitten erreichen. So kann beispielsweise eine gewünschte Elastizität oder eine Sollbruchstelle durch das zweite Material in das Tankversteifungselement eingebracht werden.By producing the tank stiffening element in the multi-component injection molding process, a local change in the component properties relative to the connecting sections can be achieved in the decoupling region in a targeted manner. For example, a desired elasticity or a predetermined breaking point can be introduced through the second material into the tank stiffening element.
Als Mehrkomponentenspritzgussverfahren können beispielsweise die Coreback-Technik, die Drehtellertechnik, die Wendeplattentechnik oder die Umsetztechnik eingesetzt werden. Durch das Umspritzen, Überspritzen, Hinterspritzen und/oder Anspritzen der zu verbindenden Kunststoffe im Mehrkomponentenspritzgussverfahren kann in einfacher Weise eine stoffschlüssige und/oder eine formschlüssige und/oder eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Entkopplungsbereich und den Verbindungsabschnitten hergestellt werden.As a multi-component injection molding, for example, the Coreback technique, the turntable technology, the insert technology or the Umsetztechnik can be used. By overmolding, overmolding, injection molding and / or injection molding of the plastics to be joined in the multi-component injection molding process, a cohesive and / or positive locking and / or non-positive connection between the decoupling region and the connecting sections can be produced in a simple manner.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann ein Tankversteifungselement vorgesehen sein, wobei der erste Kunststoff einen höheren E-Modul aufweist als der zweite Kunststoff, insbesondere, dass der E-Modul des ersten Kunststoffs einen E-Modul aufweist, der um der Faktor 1,5 oder mehr größer ist als der E-Modul des zweiten Kunststoffs. So können die Materialeigenschaften des Tankversteifungselements an die zu erwartenden Betriebslasten angepasst sein. Beispielsweise kann der E-Modul des zweiten Kunstoffs 1000 MPa betragen, während der E-Modul des zweiten Kunststoffs 1500 MPa oder mehr beträgt.According to a further embodiment, a tank stiffening element may be provided, wherein the first plastic has a higher modulus of elasticity than the second plastic, in particular that the modulus of elasticity of the first plastic has an modulus of elasticity which is by a factor of 1.5 or more greater than the modulus of elasticity of the second plastic. Thus, the material properties of the tank stiffening element can be adapted to the expected operating loads. For example, the modulus of elasticity of the second plastic may be 1000 MPa while the modulus of elasticity of the second plastic is 1500 MPa or more.
Der erste und/oder der zweite Kunststoff können aus einem Polyethylen, Polyamid, Kautschuk oder Polyoxymethylen hergestellt sein.The first and / or the second plastic may be made of a polyethylene, polyamide, rubber or polyoxymethylene.
Beispielsweise der erste Kunststoff ein Polyamid und der zweite Kunststoff ein Polyethylen sein. Weiter kann beispielsweise der erste Kunststoff ein Polyamid, Polyethylen, Polyoxymethylen oder ein Polyamid sein, während der zweite Kunststoff ein Kautschuk ist, insbesondere ein synthetischer oder natürlicher Kautschuk.For example, the first plastic is a polyamide and the second plastic is a polyethylene. Further, for example, the first plastic may be a polyamide, polyethylene, polyoxymethylene or a polyamide, while the second plastic is a rubber, in particular a synthetic or natural rubber.
Gemäß alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem zweiten Kunststoff um einen besonders spröden Kunststoff handelt, der spröder ist, als der erste Kunststoff, um eine Sollbruchstelle an dem Tankversteifungselement vorzusehen.According to alternative embodiments, it can be provided that the second plastic is a particularly brittle plastic that is more brittle than the first plastic in order to provide a predetermined breaking point on the tank stiffening element.
Insgesamt kann durch die Erfindung somit ein verbessertes, Tankversteifungselement für einen Kraftstofftank angegeben werden, das kostengünstig herstellbar ist, eine zuverlässige Aussteifung eines Kraftstofftanks ermöglicht und insbesondere das Risiko eines Kraftstoffaustritts im Crashfall mindert. Overall, an improved, tank reinforcing element for a fuel tank can thus be specified by the invention, which is inexpensive to produce, enables reliable stiffening of a fuel tank and in particular reduces the risk of fuel leakage in the event of a crash.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 ein Tankversteifungselement im fertig montierten Zustand; -
2 Querschnittsformen eines Tankversteifungselements; -
3 ein Tankversteifungselement in einer Spritzgussform; -
4 ein weiteres Tankversteifungselement im fertig montierten Zustand.
-
1 a tank stiffening element in the assembled state; -
2 Cross-sectional shapes of a tank stiffening element; -
3 a tank stiffener in an injection mold; -
4 another tank stiffening element in the assembled state.
Das Tankversteifungselement
Das Tankversteifungselement
Der aufgeschäumte Bereich
Die Verbindungsabschnitte
Die Verbindungsabschnitte
Das Tankversteifungselement kann beispielsweise Stege
Die Stege
Wie voranstehend bereits diskutiert, kann das Tankversteifungselement
- a) Einspritzen eines aufschäumbaren
Kunststoff 30 ineine Kavität 26 einer Spritzgussform28 (3 ); - b) lokale Vergrößerung der Kavität
26 .
- a) injecting a foamable plastic
30 in acavity 26 an injection mold28 (3 ); - b) local enlargement of the
cavity 26 ,
Der in die Spritzgussform
Die zunächst in die Kavität
Wie in
In
Der Entkopplungsbereich
Gemäß alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem zweiten Kunststoff um einen besonders spröden Kunststoff handelt, der spröder ist, als der erste Kunststoff, um eine Sollbruchstelle an dem Tankversteifungselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- TankversteifungselementTank stiffener
- 44
- KraftstofftankFuel tank
- 66
- obere Halbschaleupper half shell
- 88th
- untere Halbschalelower half shell
- 1010
- aufgeschäumter Bereichfoamed area
- 1212
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 1414
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 1616
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 1818
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 2020
- Radius, AusrundungRadius, fillet
- 2222
- Stege, StrebeWebs, strut
- 2424
- Stirnflächeface
- 2626
- Kavitätcavity
- 2828
- Spritzgussforminjection mold
- 3030
- aufschäumbarer Kunststofffoamable plastic
- 3232
- Halbschalehalf shell
- 3434
- Halbschalehalf shell
- 3636
- Formschiebershape shifter
- 3838
- Formschiebershape shifter
- 4040
- Versteifungselementstiffener
- 4242
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 4444
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 4646
- Entkopplungsbereichdecoupling region
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- MM
- Mittenebenemidplane
Claims (12)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016220693.1A DE102016220693B4 (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Tank stiffening element for a fuel tank |
PCT/EP2017/076790 WO2018073385A2 (en) | 2016-10-21 | 2017-10-19 | Tank stiffening element for a fuel tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016220693.1A DE102016220693B4 (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Tank stiffening element for a fuel tank |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016220693A1 true DE102016220693A1 (en) | 2018-04-26 |
DE102016220693B4 DE102016220693B4 (en) | 2023-09-28 |
Family
ID=60245065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016220693.1A Active DE102016220693B4 (en) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Tank stiffening element for a fuel tank |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016220693B4 (en) |
WO (1) | WO2018073385A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018127258A1 (en) | 2018-10-31 | 2020-04-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fuel tank of a motor vehicle with a stiffening element |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3912107A (en) * | 1971-04-26 | 1975-10-14 | Cegedur | Mobile liquid storage tanks |
DE4408426A1 (en) * | 1994-03-12 | 1995-09-14 | Krauss Maffei Ag | Process for producing thick-walled plastic articles |
US20090230133A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Fuel tank for motor vehicle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3524881A1 (en) * | 1985-07-12 | 1987-01-22 | Elkamet Werk | Vessel for liquids, in particular fuel tank made of thermoplastic and process for the production thereof |
KR102002746B1 (en) * | 2011-04-12 | 2019-07-23 | 플라스틱 옴니엄 어드벤스드 이노베이션 앤드 리서치 | Fuel tank with improved mechanical resistance |
DE102013003247A1 (en) | 2013-02-27 | 2014-09-11 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Fuel tank |
EP2865553B1 (en) | 2013-10-25 | 2016-06-22 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Tank comprising a reinforcement member and method for manufacturing such a reinforcement member |
DE102013018922B4 (en) * | 2013-11-13 | 2017-02-02 | Kautex Textron Gmbh & Co. Kg | Operating fluid container with predetermined breaking point |
FR3034340A1 (en) * | 2015-04-03 | 2016-10-07 | Inergy Automotive Systems Research Sa | PROCESS FOR MANUFACTURING A PLASTIC RESERVOIR WITH ANTI-BALLOTING DEVICE |
-
2016
- 2016-10-21 DE DE102016220693.1A patent/DE102016220693B4/en active Active
-
2017
- 2017-10-19 WO PCT/EP2017/076790 patent/WO2018073385A2/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3912107A (en) * | 1971-04-26 | 1975-10-14 | Cegedur | Mobile liquid storage tanks |
DE4408426A1 (en) * | 1994-03-12 | 1995-09-14 | Krauss Maffei Ag | Process for producing thick-walled plastic articles |
US20090230133A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Fuel tank for motor vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018127258A1 (en) | 2018-10-31 | 2020-04-30 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Fuel tank of a motor vehicle with a stiffening element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018073385A2 (en) | 2018-04-26 |
WO2018073385A3 (en) | 2018-06-14 |
DE102016220693B4 (en) | 2023-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1902167B1 (en) | Rod-shaped fibre composite, and method and device for the production thereof | |
DE112012002720B4 (en) | High pressure gas tank and manufacturing process for high pressure gas tank | |
CH631533A5 (en) | FORM-FITTED PIPE CONNECTION AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION. | |
DE3041126A1 (en) | IDLE ROLLER | |
EP3212988B1 (en) | Compressed gas container | |
EP3165430B1 (en) | Method for producing a node structure with at least two profile members, and node structure and body | |
DE102015215077A1 (en) | Torque rod | |
EP3786511B1 (en) | Pressure vessel | |
EP1051548B1 (en) | Ribbon-like textile product and method for producing a body reinforced with said textile product | |
DE102016211212A1 (en) | Axle strut for a vehicle | |
DE102016220693B4 (en) | Tank stiffening element for a fuel tank | |
DE102017201420B4 (en) | Tank, in particular pressure tank, in particular hydrogen pressure tank | |
DE102012013881A1 (en) | Structural component for motor vehicle, has fiber reinforced polyester pipes and recesses of shell portion which are connected together without addition of adhesive | |
EP3844052B1 (en) | System for insulation of a structural element | |
DE102018218085B4 (en) | Structural component for a chassis frame of a vehicle and method for producing a structural component | |
DE102019127000A1 (en) | Method for connecting a pressure vessel to a line and pressure vessel arrangement | |
DE102018133531A1 (en) | Fuel tank for a motor vehicle and method for producing such a fuel tank | |
DE102018204541A1 (en) | Axle strut for a vehicle | |
DE3312682C2 (en) | ||
DE102017209378A1 (en) | Robust high-pressure container construction with joining agent | |
EP4146460B1 (en) | Use of a fibre composite material connecting section for connecting a tubular fibre composite material structure to a connector device | |
DE102017220601A1 (en) | Process for producing a pressure vessel made of plastic reinforced with short fibers | |
DE102017100058B4 (en) | Device for stabilizing a fuel arrangement by forming outflow channels | |
EP3112734A1 (en) | Pipe, particularly sewage pipe | |
DE102018218329A1 (en) | Hollow plastic body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |