DE102017219262A1

DE102017219262A1 - Kraftstoffleitung, Anschlussstück und Kraftstoffversorgungssystem

Info

Publication number: DE102017219262A1
Application number: DE102017219262.3A
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenter Benner; Matthias Kadler
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-05-02
Also published as: WO2019081459A1; EP3701140A1; US20200263643A1; CN111247329A

Abstract

Es wird eine Kraftstoffleitung zur Verwendung in einem kraftstoffführenden Fahrzeug vorgeschlagen, wobei die Kraftstoffleitung 14 als einstückige Mehrkammerleitung mit mindestens zwei voneinander getrennten kraftstoffführenden Leitungen 8, 10 ausgebildet ist, welche jeweils eine Kammer 14, 14bilden. Eine erste Kammer 14führt dabei einen Kraftstoff in eine erste Strömungsrichtung, wohingegen eine zweite Kammer 14den Kraftstoff in die erste oder in eine zweite, zur ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung führt.Ferner wird ein entsprechend angepasstes Anschlussstück 16 zur Fügung mit einer solchen Mehrkammerleitung vorgeschlagen.Des Weiteren wird ein Kraftstoffversorgungssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Kraftstoffversorgungssystem zumindest eine Kraftstoffleitung sowie zumindest ein Anschlussstück der zuvor beschriebenen Art aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung und ein Anschlussstück zur Fügung mit einer solchen Kraftstoffleitung zur Verwendung in einem kraftstoffführenden Fahrzeug sowie ein Kraftstoffversorgungssystem mit zumindest einer solchen Kraftstoffleitung sowie zumindest einem solchen Anschlussstück. Unter einem Fahrzeug ist dabei grundsätzlich jede Art von Fahrzeug zu verstehen, welches zum Betrieb mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Kraftstoff versorgt werden muss, insbesondere aber Personenkraftwagen und/oder Nutzfahrzeuge.
Im Automobilbereich wird ein Kraftstoff sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Kraftstofftanks in Kraftstoffleitungen geführt, welche den Kraftstoff jeweils ausschließlich in einer Strömungsrichtung führen, etwa hin zu einem Verbrennungsmotor oder hin zu einem innerhalb des Kraftstofftanks angeordneten Schwalltopf. Für die in einem Fahrzeug verbauten Kraftstoffleitungen bedarf es dabei im Allgemeinen jeweils zweier separater Anschlüsse. D.h., es bedarf zu beiden Enden einer solchen Kraftstoffleitung je eines separaten Anschlusses. Insgesamt bedarf es demnach zumindest im Wesentlichen einer gegenüber der Anzahl von Kraftstoffleitungen doppelten Anzahl von Anschlüssen.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, die Anzahl von derartigen Kraftstoffleitungen und mit den Kraftstoffleitungen gefügten Anschlüssen in einem Kraftstoffversorgungssystem auf ein Minimum zu reduzieren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Kosten eines solchen Kraftstoffversorgungssystems zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch die im Folgenden vorgeschlagene Art einer Kraftstoffleitung und eines Anschlussstücks zur Fügung mit der Kraftstoffleitung beschrieben.
Es wird eine Kraftstoffleitung zur Verwendung in einem kraftstoffführenden Fahrzeug vorgeschlagen. Die Kraftstoffleitung ist dabei als einstückige Mehrkammerleitung mit mindestens zwei voneinander getrennten kraftstoffführenden Leitungen ausgebildet, welche jeweils eine Kammer bilden, wobei eine erste Kammer einen Kraftstoff in eine erste Strömungsrichtung führt, wohingegen eine zweite Kammer den Kraftstoff in die erste oder in eine zweite, zur ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung führt.
Unter einer „Kraftstoffleitung“ ist dabei ein biegsames oder steifes Rohr oder ein Schlauch zu verstehen, welcher seiner Natur nach biegsam ist, etwa in Gestalt eines Kunststoff- oder Gummischlauches. Zur Biegsamkeit der Kraftstoffleitung kann neben einer geeigneten Werkstoffauswahl z.B. auch eine zumindest abschnittsweise Ausbildung einer Wellenform beitragen, so dass die Kraftstoffleitung entweder abschnittsweise oder zumindest im Wesentlichen gänzlich als ein sogenanntes Wellrohr oder ein sogenannter Wellschlauch ausgebildet sein kann.
Unter „voneinander getrennten kraftstoffführenden Leitungen“ ist dabei zu verstehen, dass die einzelnen durch die jeweils zugeordneten Kammern gebildeten Leitungen über ihre Längserstreckung durchgängig voneinander getrennt sind.
Durch Verwendung von Kraftstoffleitungen der vorgeschlagenen Art lässt sich die Anzahl der in einem Fahrzeug verbauten Kraftstoff leitungen auf ein Minimum reduzieren. Damit einher geht auch eine Reduktion von entsprechenden Anschlüssen für die Kraftstoffleitungen, denn zu beiden Enden einer derartigen Kraftstoffleitung haben die einzelnen kraftstoffführenden Leitungen je ein Anschlussstück gemein. Insofern trägt die vorgeschlagene Kraftstoffleitung auch zur Reduktion einer Teilevielfalt bei.
Dies wiederum geht einher mit einer Reduktion der Kosten eines Kraftstoffversorgungssystems, wozu auch Lagerkosten zu rechnen sind, und ferner mit einer Reduktion eines Montageaufwandes.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kraftstoffleitung mindestens drei voneinander getrennte kraftstoffführende Leitungen auf, welche jeweils eine Kammer bilden. Grundsätzlich ist aber die Anzahl dieser Leitungen je nach Bedarf frei wählbar.
Zur Vermeidung von Fehlanschlüssen wird vorgeschlagen, den Querschnitt der Kraftstoffleitung unsymmetrisch in die einzelnen Kammerquerschnitte zu unterteilen, um das sogenannte Poka Yoke - Prinzip abzubilden. Der japanische Ausdruck Poka Yoke (unglückliche Fehler vermeiden) bezeichnet ein aus mehreren Elementen bestehendes Prinzip, welches technische Vorkehrungen bzw. Einrichtungen zur sofortigen Fehleraufdeckung und -verhinderung umfasst.
Der Querschnitt der Kraftstoffleitung kann dabei beliebig ausgebildet sein, so z.B. kreisförmig, halbkreisförmig, ovalförmig, halbovalförmig, dreieckig, quadratisch, rechteckig oder halbmondförmig. Gleichermaßen können die Querschnitte der einzelnen Kammern beliebig ausgebildet sein, so z.B. kreisförmig, halbkreisförmig, ovalförmig, halbovalförmig, dreieckig, quadratisch, rechteckig oder halbmondförmig. Die Wandungen zwischen den einzelnen Kammern können dabei gleiche und/oder ungleiche Dicken aufweisen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kraftstoffleitung durch Extrusion eines Kunststoffes unter Ausbildung der einzelnen Kammern gefertigt sein. Zudem kann die Kraftstoffleitung antistatisch ausgeführt sein, wobei die Kraftstoffleitung mindestens einen elektrisch leitfähigen Streifen zur Ableitung einer statischen Aufladung an ein Massepotential aufweist. Dabei kann z.B. jeder Kammer mindestens ein solcher Streifen zugeordnet sein.
Der elektrisch leitfähige Streifen erstreckt sich dabei z.B. über die gesamte Länge der Kraftstoffleitung. Dabei kann der elektrisch leitfähige Streifen in Längsrichtung der Kraftstoffleitung ausgerichtet sein, zumal auch dies zur Minimierung des benötigten elektrisch leitfähigen Materials beiträgt.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der elektrisch leitfähige Streifen als integraler Bestandteil einer koextrudierten Kunststoffleitung ausgebildet sein, wobei der Streifen aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung reduziert die Vielfalt der zur Ableitung benötigten Bauteile. Zudem kann dabei die Menge des benötigten elektrisch leitfähigen Materials im Vergleich zum gesamten zur Herstellung der Kraftstoffleitung benötigten Materials auf ein Minimum reduziert werden. Ferner konzentriert sich das elektrisch leitfähige Material entlang dieses Streifens. Für eine solche Anwendung geeignete elektrisch leitfähige Kunststoffe sind dem Fachmann bekannt, so zum Beispiel der thermoplastische Kunststoff POM HOSTAFORM EC140XF oder Tenac-C EF450. Auf diese wird daher im Folgenden nicht näher eingegangen.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein elektrisch leitfähiger Streifen auf die Kraftstoffleitung aufgedruckt sein. Für eine solche Anwendung geeignete, druckbare elektrisch leitfähige Materialien sind dem Fachmann bekannt. Auf diese Materialien wird daher im Folgenden nicht näher eingegangen.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann ein elektrisch leitfähiger Streifen, etwa in der Gestalt eines metallischen Streifens auf die Kraftstoffleitung aufgeklebt sein. Für eine solche Anwendung geeignete, aufklebbare metallische Materialien, etwa in Gestalt eines metallischen Klebestreifens, sind dem Fachmann bekannt. Auf diese Materialien wird daher im Folgenden auch nicht näher eingegangen.
Es wird ferner ein Anschlussstück zur Fügung mit einer Kraftstoffleitung bzw. Mehrkammerleitung der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen. Das Anschlussstück kann dabei mit einer einzigen Kraftstoffleitung oder mehreren Kraftstoffleitungen der zuvor beschriebenen Art gefügt sein.
Das Anschlussstück umfasst dabei mindestens einen ersten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt und einen zweiten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt, wobei beide Anschlussstückrohrabschnitte voneinander beabstandet und an einem gemeinsamen Anschlussstückbasisabschnitt angeformt sind.
Im Anschlussstückbasisabschnitt sind dabei mindestens zwei voneinander getrennte, kraftstoffführende Leitungen ausgebildet, in welche die jeweiligen, zugeordneten Anschlussstückrohrabschnitte münden, wobei der erste Anschlussstückrohrabschnitt in Verbindung mit der zugeordneten ersten Leitung einen Kraftstoff in eine erste Strömungsrichtung führt, wohingegen der zweite Anschlussstückrohrabschnitt in Verbindung mit der zugeordneten zweiten Leitung den Kraftstoff in die erste oder in eine zweite, zur ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung führt.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Anschlussstück mindestens einen ersten, einen zweiten und einen dritten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt, wobei die einzelnen Anschlussstückrohrabschnitte voneinander beabstandet sind und in eine zugeordnete kraftstoffführende Leitung des Anschlussstückbasisabschnitts münden.
Analog zur zuvor beschriebenen Kraftstoffleitung können die Querschnitte der einzelnen Anschlussstückrohrabschnitte zueinander unsymmetrisch ausgebildet sein, um das zuvor erwähnte Poka Yoke - Prinzip abzubilden. Die Querschnitte können dabei kreisförmig, halbkreisförmig, ovalförmig, halbovalförmig, dreieckig, quadratisch, rechteckig oder halbmondförmig ausgebildet sein. Grundsätzlich können auch die Leitungen im Inneren des Anschlussstückbasisabschnitts eine beliebige Querschnittsform aufweisen.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Anschlussstück an einem eine Öffnung eines Kraftstofftanks verschließenden Flansch einer Kraftstofffördereinheit angeformt.
Des Weiteren wird ein Kraftstoffversorgungssystem eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Kraftstoffversorgungssystem zumindest eine Kraftstoffleitung sowie zumindest ein Anschlussstück der zuvor beschriebenen Art aufweist.
Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen:

1 einen als Ansaugeinheit ausgebildeten Füllstandsgeber nach dem Stand der Technik zur Verwendung in einem Kraftstofftank,
2 die in 1 gezeigte-Ansaugeinheit mit einer vorgeschlagenen Kraftstoffleitung und
3 ein vorgeschlagenes Anschlussstück zur Fügung mit einer vorgeschlagenen Kraftstoffleitung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Seitenansicht.

1 veranschaulicht einen Teil einer nach dem Stand der Technik bekannten Ansaugeinheit 2, auch Vorratsgeber genannt, zur Tankfüllstandsmessung von insbesondere Nutz- und Sonderfahrzeugen. Die Ansaugeinheit 2 umfasst einen Befestigungs- und Anschlussabschnitt 4, der einerseits über einen - hier nicht dargestellten Bajonettflansch - an einem Kraftstofftank befestigbar ist und andererseits insgesamt vier Anschlüsse 4a, 4b, 4c, 4d für kraftstoffführende Leitungen bereitstellt.
Die Ansaugeinheit 2 nebst Bajonettflansch verschließt dabei eine Öffnung des Kraftstofftanks, von welcher aus die Ansaugeinheit 2 in den Kraftstofftank eintaucht. Dabei erstrecken sich die drei dargestellten, separaten Kraftstoffleitungen 8, 10, 12 von je einem zugeordneten Anschluss eines Anschlussabschnitts 6 bis zu einem bodennahen Bereich des Kraftstofftanks. Die erste Kraftstoffleitung 8 steht dabei mit einem ersten Anschluss 4a eines Motorvorlaufs in fluider Kommunikationsverbindung, wohingegen die zweite Kraftstoffleitung 10 mit einem zweiten Anschluss 4b eines Motorrücklaufs in fluider Kommunikationsverbindung steht. Die dritte Kraftstoffleitung 12 hingegen steht mit einem dritten Anschluss 4c eines Vorlaufs einer Zusatzheizung in fluider Kommunikationsverbindung. Über einen vierten Anschluss 4d wird ein Rücklauf der Zusatzheizung sichergestellt, wobei für den Rücklauf der Zusatzheizung in den Kraftstofftank keine separate Kraftstoffleitung vorgesehen ist, die sich vom Anschluss 4d in den Kraftstofftank erstreckt.
Die vorgeschlagene Ansaugeinheit 2 nach 2 unterscheidet sich gegenüber der Darstellung in 1 durch die Kraftstoffleitung 14, welche als einstückige Mehrkammerleitung mit drei voneinander getrennten kraftstoffführenden Leitungen 8, 10, 12 ausgebildet ist, wobei die einzelnen Leitungen 8, 10, 12 jeweils eine Kammer 14_I , 14_II , 14_III bilden. Die erste Kammer 14_I bildet dabei die zuvor zu 1 erwähnte erste Kraftstoffleitung 8, wohingegen die zweite Kammer 14_II die zuvor erwähnte zweite Kraftstoffleitung 10 und die dritte Kammer 14_III die zuvor erwähnte dritte Kraftstoffleitung 12 bildet.
3 veranschaulicht ein Anschlussstück 16 zur Fügung mit einer einstückigen Zweikammerleitung 14. Das Anschlussstück 16 ist dabei an einem Flansch 22 einer Kraftstofffördereinheit z.B. spritgusstechnisch angeformt. Der Flansch 22 verschließt dabei in seiner Gebrauchslage eine Öffnung eines Kraftstofftanks, durch welche die Kraftstofffördereinheit in den Kraftstofftank eingeführt ist. Das Anschlussstück 16 umfasst dabei einen ersten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt 18_I und einen zweiten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt 18_II , wobei beide Anschlussstückrohrabschnitte 18_I , 18_II z.B. über ihre gesamte Längserstreckung voneinander beabstandet und an einem gemeinsamen Anschlussstückbasisabschnitt 20, 20_I 20_II angeformt sind. An dem dem Anschlussstückbasisabschnitt 20, 20_I 20_II abgewandten Ende sind die beiden Anschlussstückrohrabschnitte 18_I , 18_II jeweils mit einem Tannenbaumprofil versehen. Im Anschlussstückbasisabschnitt 20, der zwei zueinander in X - X Längsrichtung versetzte Abschnitte 20_I , 20_II bildet, sind zwei voneinander getrennte, kraftstoffführende Leitungen 24_I , 24_II ausgebildet, in welche die jeweiligen, zugeordneten Anschlussstückrohrabschnitte 18_I , 18_II münden. Auf der dem Anschlussstück 16 abgewandten Seite des Flansches 22 sind zwei Leitungsabschnitte 26, 28 mit je einem Tannenbaumprofil 30 z.B. spritzgusstechnisch angeformt, in welche die jeweiligen, zugeordneten Leitungen 24_I , 24_II münden.
Der erste Anschlussstückrohrabschnitt 18_I in Verbindung mit der zugeordneten ersten Leitung 24_I und dem Leitungsabschnitt 28 kann einen Kraftstoff in eine erste Strömungsrichtung führen, wohingegen der zweite Anschlussstückrohrabschnitt 18_II in Verbindung mit der zugeordneten zweiten Leitung 24_II und dem Leitungsabschnitt 26 den Kraftstoff in die erste oder in eine zweite, zur ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung führt. Während z.B. der Anschlussstückrohrabschnitt 18_I , die Leitung 24_I und der Leitungsabschnitt 28 mit einem Motorvorlauf in fluider Strömungsverbindung stehen können, können der Anschlussstückrohrabschnitt 18_II , die Leitung 24_II und der Leitungsabschnitt 28 mit einem Motorrücklauf in fluider Strömungsverbindung stehen.
Die Querschnitte der beiden Anschlussstückrohrabschnitte 18_I , 18_II sind vorteilhafterweise zueinander unsymmetrisch ausgebildet, so dass eine falsche Fügung mit der Zweikammerleitung 14, welche die beiden Kammern 14_I , 14_II bildet, entsprechend des zuvor erwähnten „Poka Yoke“ - Prinzips unterbleibt. Die beiden Kammern 14_I , 14_II sind dabei bezüglich ihres Querschnitts korrespondierend zur Formgebung der jeweils zugeordneten Anschlussstückrohrabschnitte 18_I 18_II ausgebildet.
Die Zweikammerleitung 14 ist zudem vorteilhafterweise antistatisch ausgeführt. Dazu ist z.B. jeder der beiden Kammern 14_I , 14_II ein elektrisch leitfähiger Streifen 17 zur Ableitung einer statischen Aufladung an ein Massepotential zugeordnet, wobei sich die beiden Streifen 17 z.B. über die gesamte Länge der Zweikammerleitung 14 erstrecken und dabei in Längsrichtung der Zweikammerleitung 14 ausgerichtet sind. Die Streifen 17 sind dabei z.B. als integraler Bestandteil einer koextrudierten Kunststoffleitung ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich oder alternativ dazu zumindest ein elektrisch leitfähiger Streifen auf die Kraftstoffleitung aufgedruckt und/oder aufgeklebt sein. Für eine solche Anwendung geeignete, druckbare oder aufklebbare, elektrisch leitfähige Materialien sind dem Fachmann bekannt. Auf diese wird daher im Folgenden nicht näher eingegangen.
Die Zweikammerleitung 14 kann ferner zumindest an ihrem dem Anschlussstück 16 zugewandten Ende 14^I biegsam ausgebildet sein, indem sie etwa abschnittsweise gewellt ausgebildet und/oder ihre Werkstoffauswahl entsprechend getroffen ist.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

Anschlussstück zur Fügung mit einer Mehrkammerleitung (14) eines kraftstoffführenden Fahrzeugs, wobei das Anschlussstück (16) mindestens einen ersten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt (18_I) und einen zweiten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt (18_II) aufweist, wobei beide Anschlussstückrohrabschnitte (18_I, 18_II) voneinander beabstandet und an einem gemeinsamen Anschlussstückbasisabschnitt (20, 20_I 20_II) angeformt sind, in welchem mindestens zwei voneinander getrennte, kraftstoffführende Leitungen (24_I, 24_II) ausgebildet sind, in welche die jeweiligen, zugeordneten Anschlussstückrohrabschnitte (18_I, 18_II) münden, wobei der erste Anschlussstückrohrabschnitt (18_I) in Verbindung mit der zugeordneten ersten Leitung (24_I) einen Kraftstoff in eine erste Strömungsrichtung führt, wohingegen der zweite Anschlussstückrohrabschnitt (18_II) in Verbindung mit der zugeordneten zweiten Leitung (24_II) den Kraftstoff in die erste oder in eine zweite, zur ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung führt.
Anschlussstück nach Anspruch 1, wobei das Anschlussstück (16) mindestens einen ersten, einen zweiten und einen dritten kraftstoffführenden Anschlussstückrohrabschnitt (18_I, 18_II) aufweist, wobei die einzelnen Anschlussstückrohrabschnitte (18_I, 18_II) voneinander beabstandet sind und in eine zugeordnete kraftstoffführende Leitung (24_I, 24_II) des Anschlussstückbasisabschnitts (20, 20_I, 20_II) münden.
Anschlussstück nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Querschnitte der einzelnen Anschlussstückrohrabschnitte (18_I, 18_II) zueinander unsymmetrisch ausgebildet sind.
Anschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Querschnitte der einzelnen Anschlussstückrohrabschnitte (18_I, 18_II) kreisförmig, halbkreisförmig, ovalförmig, halbovalförmig, dreieckig, quadratisch, rechteckig und/oder halbmondförmig ausgebildet sind.
Anschlussstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anschlussstück (16) an einem eine Öffnung eines Kraftstofftanks verschließenden Flansch einer Kraftstofffördereinheit angeformt ist.
Anordnung eines Anschlussstücks (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und mindestens einer als einstückige Mehrkammerleitung ausgebildeten Kraftstoffleitung (14) mit mindestens zwei voneinander getrennten, kraftstoffführenden Leitungen (8, 10).
Kraftstoffversorgungssystem eines Fahrzeugs, wobei das Kraftstoffversorgungssystem zumindest ein Anschlussstück (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder eine Anordnung nach Anspruch 6 aufweist.