DE102017223124A1

DE102017223124A1 - Mehrteiliger spritzgegossener Mehrkammer-Kunststofftank mit schrägliegender Fügefläche

Info

Publication number: DE102017223124A1
Application number: DE102017223124.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Nagel
Original assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN109927538A; US20190184815A1

Abstract

Ein Mehrkammer-Kunststofftank (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst wenigstens zwei voneinander fluidmechanisch getrennte Speicherkammern (12, 14), welche jeweils unabhängig voneinander mit Flüssigkeit befüllbar sind und aus welchen jeweils unabhängig voneinander darin gespeicherte Flüssigkeiten vermischungsfrei entnehmbar sind, wobei der Mehrkammer-Kunststofftank (10) eine Mehrzahl von spritzgegossenen Kunststoff-Tankbauteilen (36, 38) aufweist, welche miteinander längs einer Fügefläche (40) stoffschlüssig verbunden sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eine Fügefläche (40) eine - bei Betrachtung der endgültigen betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks (10) - relativ zu einer zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) orthogonalen Bezugsebene (BE) derart geneigt ist, dass sie weder parallel, noch orthogonal zur Bezugsebene (BE) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrkammer-Kunststofftank, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei voneinander fluidmechanisch getrennte Speicherkammern, welche jeweils unabhängig voneinander mit Flüssigkeit befüllbar sind und aus welchen jeweils unabhängig voneinander darin gespeicherte Flüssigkeiten vermischungsfrei entnehmbar sind, wobei der Mehrkammer-Kunststofftank eine Mehrzahl von spritzgegossenen Kunststoff-Tankbauteilen aufweist, welche miteinander längs einer Fügefläche stoffschlüssig verbunden sind.
Ein solcher gattungsgemäßer Mehrkammer-Kunststofftank ist aus der DE 10 2014 209 380 A1 bekannt. Bei diesem Mehrkammer-Kunststofftank, welcher dazu dient sowohl Diesel-Kraftstoff als auch getrennt davon wässrige Harnstofflösung für eine selektive katalytische Reduktion zu speichern, ist die die Harnstofflösung aufnehmende Kammer als Ausstülpung eines Tankbauteils ausgebildet, welche sich ausgehend von einem den Boden der Diesel-Speicherkammer bildenden Wandabschnitt in das vom Mehrkammer-Kunststofftank eingenommene Volumen hinein bis zur Tankdecke als der oberen Begrenzungswand des Mehrkammer-Kunststofftanks erstreckt.
Der bekannte Mehrkammer-Kunststofftank ist aus drei Tankbauteilen gebildet, welche durch Kunststoff-Spritzgießen gebildet sein können. Jede Fügefläche, längs welcher je zwei Kunststoff-Tankbauteile des bekannten Mehrkammer-Kunststofftanks miteinander verbunden sind, ist eine Fügeebene, welche parallel zu einer Bezugsebene orientiert ist, die bei Betrachtung der betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung und damit parallel zu einem sich in den Speicherkammern des Mehrkammer-Kunststofftank bei Teilbefüllung ausbildenden Flüssigkeitsspiegel orientiert ist.
Zur Erleichterung der Beschreibung des Mehrkammer-Kunststofftanks der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Bezugsebene herangezogen, da in der Regel einem Mehrkammer-Kunststofftank ohne weiteres anzusehen ist, wie er in der betriebsbereiten Einbaulage orientiert ist. Aus Gründen einer erleichterten Entleerung einzelner oder aller Speicherkammern können deren Böden konisch oder allgemein sich zu einer tiefstgelegenen Entnahmeöffnung verjüngend ausgebildet sein. Die Decken der Speicherkammern können aufgrund des möglicherweise nur eingeschränkt vorhandenen Bauraums in der betriebsbereiten Einbaulage irregulär konturiert sein. Entsprechendes gilt für Seitenwände der Speicherkammern oder des Mehrkammer-Kunststofftanks insgesamt. Dann, wenn der Boden oder/und die Decke einer Speicherkammer eine ebene Fläche ist oder umfasst, welche in der betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung orientiert ist, kann dieser ebene Boden oder/und diese ebene Decke als Bezugsebene dienen. Der ebene Boden oder/und die ebene Decke kann dabei Versteifungsrippen und dergleichen aufweisen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die spritzgusstechnische Herstellbarkeit des gattungsgemäßen Mehrkammer-Kunststofftanks zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Mehrkammer-Kunststofftank der eingangs genannten Art, bei welchem wenigstens eine Fügefläche eine - bei Betrachtung der endgültigen betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks - relativ zur Schwerkraftwirkungsrichtung orthogonalen Bezugsebene derart geneigt ist, dass sie weder parallel, noch orthogonal zur Bezugsebene ist.
Da in der Regel Tanks, unabhängig davon ob sie nur eine oder mehrere Kammern umfassen, hinsichtlich ihrer Konstruktion an der Lage der Schwerkraftwirkungsrichtung in ihrer späteren Einbaulage, d. h. an der Lage eines Flüssigkeitsspiegels im Tank, orientiert sind, erscheint der Ansatz einer bezüglich der genannten Bezugsebene geneigten Fügefläche zunächst unorthodox, da die so erstellte Fügefläche für den Betrachter den Mehrkammer-Kunststofftank schräg durchsetzt.
Durch die bezogen auf die Bezugsebene schrägstehende Fügefläche wird jedoch ein überraschend großer Freiheitsgrad in der konstruktiven Ausgestaltung des Mehrkammer-Kunststofftanks erreicht. So kann nämlich auch bei stark unterschiedlich großen Speicherkammern des Mehrkammer-Kunststofftank eine unerwünschte lokal unterschiedliche Verteilung von Kunststoff vermieden werden, was die gleichmäßige und vollständige Füllung einer Spritzgusskavität gewährleistet. So können einstückig mit einem Kunststoff-Tankbauteil ausgebildete Befestigungsformationen zur Befestigung des Mehrkammer-Kunststofftanks an einer ihn im Betrieb tragenden Struktur, insbesondere an einem Kraftfahrzeug, lokal ungleichmäßig verteilt an dem Kunststoff-Tankbauteil ausgebildet werden, ohne dass deshalb die Verteilung der Kunststoffmasse zur Herstellung des Kunststoff-Tankbauteils insgesamt unerwünscht inhomogen würde.
Außerdem kann durch die zunächst einfach wirkende Maßnahme einer Schräglage einer Fügefläche die relative räumliche Anordnung zweier oder mehrerer Speicherkammern zueinander nahezu beliebig ausgewählt werden. Auch die Größenverhältnisse zwischen unterschiedlichen Speicherkammern sind frei wählbar. Gerade bei der bevorzugten Anwendung eines Mehrkammer-Kunststofftanks zur Speicherung von Diesel einerseits und von wässriger Harnstofflösung andererseits in einem Kraftfahrzeug ist üblicherweise das Speichervolumen für Diesel erheblich größer als jenes für die Harnstofflösung.
Daher ist bevorzugt an wenigstens einem Kunststoff-Tankbauteil eine Mehrzahl von Befestigungsformationen einstückig mit dem übrigen Kunststoff-Tankbauteil ausgebildet.
Bevorzugt ist wenigstens ein Kunststoff-Tankbauteil, besonders bevorzugt sind alle Kunststoff-Tankbauteile des Mehrkammer-Kunststofftanks einstückig ausgebildet, um die Anzahl an zur Bildung des Mehrkammer-Kunststofftanks benötigten Bauteile gering zu halten.
Ein Volumen einer Speicherkammer begrenzende Wandabschnitte des Mehrkammer-Kunststofftanks sind bevorzugt einlagig ausgebildet, sodass die Kunststoff-Tankbauteile mit möglichst kurzer Zykluszeit in hoher Stückzahl pro Zeiteinheit hergestellt werden können.
Grundsätzlich kann die wenigstens eine Fügefläche eine dreidimensional im Raum gekrümmte Fügefläche sein. Dies kann jedoch die Handhabung der einzelnen Kunststoff-Tankbauteile und insbesondere ein Verschweißen derselben miteinander erschweren. Daher ist aus Gründen einer Vereinfachung des Herstellungsprozesses des hier diskutierten Mehrkammer-Kunststofftanks bevorzugt wenigstens eine Fügefläche eine Fügeebene. Dadurch sind die längs der Fügeebene zu fügenden Tankbauteile in einer zur Fügeebene parallelen Richtung relativ zueinander verlagerbar und somit justierbar. Wenngleich dies nicht zwingend so sein muss, sind dann, wenn mehr als eine Fügefläche vorgesehen ist, bevorzugt alle Fügeflächen Fügeebenen.
Es sei klargestellt, dass mit dem oben bezeichneten Begriff einer stoffschlüssigen Verbindung ein Verkleben oder/und ein Verschweißen bezeichnet ist, wobei ein Verschweißen der Kunststoff-Tankbauteile miteinander wegen der damit erzielbaren höheren dauerhaften Dichtigkeit bevorzugt ist.
Bevorzugt ist der Mehrkammer-Kunststofftank derart aufgebaut, dass wenigstens ein Boden einer Speicherkammer, vorzugsweise dass alle Böden aller Speicherkammern, jeweils aus einem einstückigen Bauteilabschnitt gebildet sind. So kann eine Leckage und damit ein Bauteilversagen des im Betrieb am längsten und am häufigsten von Flüssigkeit benetzten Abschnitts einer Speicherkammer vermieden werden. Das Vorsehen einer Fügestelle birgt stets ein Restrisiko einer möglichen Undichtigkeit. Auch für eine Decke einer Speicherkammer, bevorzugt für alle Decken aller Speicherkammern des Mehrkammer-Kunststofftanks ist eine einstückige Ausbildung der Decke bzw. der Decken bevorzugt. Eine möglichst einstückige Ausbildung eines Speicherkammerbodens, gegebenenfalls auch einer Speicherkammerdecke, kann dadurch erreicht werden, dass die wenigstens eine Fügefläche bezüglich der Bezugsebene um zwischen 5° bis 50°, vorzugsweise um etwa 5° bis 40°, geneigt ist.
Dann kann sich die Fügefläche, insbesondere in Gestalt als Fügeebene, ausschließlich in den zwischen Speicherkammerboden und Speicherkammerdecke verlaufenden Seitenwänden erstrecken.
Durch die schräge Anordnung der Fügefläche, insbesondere Fügeebene, kann eine Montageerleichterung dadurch erreicht werden, dass eine zwei Speicherkammern voneinander trennende Trennwand einerseits und die Fügefläche andererseits keine gemeinsame Fläche, insbesondere keine gemeinsame Ebene bilden. Bevorzugt schließt die Trennwand mit der Bezugsebene einen anderen Winkel ein als die Fügefläche.
Dann, wenn die Trennwand näher zur Bezugsebene hin geneigt ist als zu einer zur Bezugsebene orthogonalen Ebene, ist der zwischen Trennwand und Bezugsebene bestehende Neigungswinkel vorzugsweise kleiner als der zwischen Bezugsebene und Fügefläche bestehende Neigungswinkel. In einer bevorzugten Ausführungsform mit großer konstruktiver Freiheit ist eine Trennwand zwischen zwei Speicherkammern besonders bevorzugt zur Bezugsebene parallel.
Dann jedoch, wenn die Trennwand einer zur Bezugsebene orthogonalen Ebene näher ist als der Bezugsebene selbst, schließt die Trennwand bevorzugt mit der Bezugsebene einen größeren Winkel ein als die Fügefläche. Besonders bevorzugt ist in diesem Falle die Trennwand zur Bezugsebene orthogonal.
Eine noch weiter gesteigerte konstruktive Freiheit kann dadurch erhalten werden, dass der Mehrkammer-Kunststofftank mehr als eine Fügefläche aufweist. In der Regel weist der Mehrkammer-Kunststofftank eine Anzahl von Kunststoff-Tankbauteilen auf, welche um eins größer ist als die Anzahl an Fügeflächen zur Verbindung, vorzugsweise paarweisen Verbindung, der Kunststoff-Tankbauteile miteinander.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können wenigstens zwei Fügeflächen jeweils zur Bezugsfläche derart geneigt sein, dass sie weder parallel noch orthogonal zur Bezugsebene sind, wobei die wenigstens zwei Fügeflächen untereinander einen Winkel einschließen. Alternativ oder zusätzlich können wenigstens zwei zueinander parallele Fügeflächen jeweils zur Bezugsfläche derart geneigt sein, dass sie weder parallel noch orthogonal zur Bezugsebene sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrkammer-Kunststofftanks mit großer konstruktiver Freiheit hinsichtlich der Größen und relativen Lagen der einzelnen Kunststoff-Teilbauteile weist wenigstens drei Kunststoff-Tankbauteile auf, von welchen zwei Kunststoff-Tankbauteile als Hauben-Bauteile haubenförmig ausgebildet sind und von welchen nur ein Kunststoff-Tankbauteil als Trennwand-Bauteil eine unterschiedliche Speicherkammer voneinander trennende Trennwand aufweist. Das alleine die vollständige Trennwand umfassende Trennwand-Bauteil kann durch einfaches Ansetzen der Hauben-Bauteile daran und durch stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere Verschweißen, mit diesem zu dem Mehrkammer-Kunststofftank vervollständigt werden. Aus Gründen einfacher Herstellung und Montage umfasst der Mehrkammer-Kunststofftank genau drei dessen Tankvolumen definierende spritzgegossene Kunststoff-Tankbauteile.
Grundsätzlich kann zwar daran gedacht sein, ein Hauben-Bauteil unmittelbar auf die Trennwand aufzusetzen bzw. an diese anzusetzen und mit dieser zu verbinden. Bevorzugt weist das Trennwand-Bauteil jedoch die Trennwand und wenigstens einen von der Trennwand abstehenden Wandabschnitt zur Verbindung mit einem Hauben-Bauteil auf. Mit dem von der Trennwand abstehenden Wandabschnitt, an dessen von der Trennwand fernliegenden freien Rand ein ebenfalls freier Rand des Hauben-Bauteils einsetzbar ist, steht ein definierter Fügeort für die Verbindung von Trennwand-Bauteil und Hauben-Bauteil fest.
Ebenso kann daran gedacht sein, dass zwei oder mehr Hauben-Bauteile auf derselben Seite des Trennwand-Bauteils an dieses angesetzt und mit diesem verbunden werden. Dies schränkt jedoch die räumliche Gestaltbarkeit eines so erzielbaren Mehrkammer-Kunststofftanks ein, da ausgehend von dem Trennwand-Bauteil die von unterschiedlichen Hauben-Bauteilen gebildeten Speicherkammern zueinander benachbart liegen und sich daher die vom Trennwand-Bauteil bereitgestellte Grundfläche teilen. Eine größere Gestaltungsfreiheit kann dadurch erreicht werden, dass das Trennwand-Bauteil auf beiden Seiten der Trennwand je einen davon abstehenden Wandabschnitt aufweist, je einen zur Verbindung mit einem anderen Hauben-Bauteil. Somit werden zwei Hauben-Bauteile, vorzugsweise die einzigen zwei Hauben-Bauteile auf unterschiedlichen Seiten des Trennwand-Bauteils an dieses angesetzt und mit diesem verbunden.
Jedes Hauben-Bauteil ist bevorzugt nur an der Bildung einer Speicherkammer beteiligt. Das Trennwand-Bauteil ist an der Bildung wenigstens von zwei Speicherkammern beteiligt.
Zur bauraumsparenden Ausgestaltung des Mehrkammer-Kunststofftanks ist eine Trennwand im Betrieb beiderseits von unterschiedlichen Flüssigkeiten benetzt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Mehrkammer-Kunststofftank eine Oberschale und eine Unterschale als Kunststoff-Tankbauteile aufweisen, welche gemeinsam den Mehrkammer-Kunststofftank bilden, wobei die Oberschale die gesamte Tankdecke, einen Teil der Seitenwände und einen Teil wenigstens einer Trennwand umfasst und wobei die Unterschale den gesamten Tankboden, einen Teil der Seitenwände und einen Teil wenigstens einer Trennwand umfasst.
An den Mehrkammer-Kunststofftank können Funktionsbauteile, wie etwa ein Füllstandssensor, ein Temperatursensor, eine Heizeinrichtung, eine Entnahmepumpe, oder/und ein Qualitätssensor zur Erfassung einer Qualität einer in einer Speicherkammer gespeicherten Flüssigkeit, anbaubar sein, gewünschtenfalls als vorgefertigte modulare Baugruppe.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem wie oben beschrieben ausgebildeten Mehrkammer-Kunststofftank. Das Kraftfahrzeug ist dabei in betriebsbereitem Zustand auf ebenem, waagrechten Untergrund zu betrachten.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar:

1 eine grobschematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Mehrkammer-Kunststofftanks der vorliegenden Erfindung,
2 die grobschematische Seitenansicht von 1, wobei der Mehrkammer-Kunststofftank längs seiner Fügeebene in seine beiden Kunststoff-Tankbauteile getrennt ist, und
3 eine grobschematische Seitenansicht einer 2. Ausführungsform eines Mehrkammer-Kunststofftank der vorliegenden Erfindung.

In 1 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Mehrkammer-Kunststofftanks allgemein mit 10 bezeichnet. Der Mehrkammer-Kunststofftank 10 umfasst eine größere Speicherkammer 12 und eine davon fluidmechanisch vollständig getrennte kleinere Speicherkammer 14. Der Namensgebung entsprechend weist die Speicherkammer 12 ein größeres Fassungsvolumen auf als die Speicherkammer 14. Der Mehrkammer-Kunststofftank 10 ist im dargestellten Beispiel zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug bestimmt, wobei die Speicherkammer 12 zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von Dieselkraftstoff ausgebildet ist und wobei die Speicherkammer 14 zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe von wässriger Harnstofflösung ausgebildet ist. Die wässrige Harnstofflösung dient dabei in an sich bekannter Weise der Abgasreinigung, um durch Einspritzen der Harnstofflösung in den Abgasstrang des Kraftfahrzeugs dort selektiv Stickoxide zu reduzieren.
Der Kunststofftank 10 weist einen Tankboden 16, eine Tankdecke 18 sowie Seitenwände 20 auf, welche den Tankboden 16 und die Tankdecke 18 miteinander verbinden.
Über Füllrohre 22 bzw. 24 sind die Speicherkammern 12 und 14 mit jeweiligen Flüssigkeiten gesondert voneinander befüllbar. Durch entsprechende Entnahmeöffnungen 26 und 28 können in die Speicherkammern 12 bzw. 14 eingefüllte Flüssigkeiten unabhängig voneinander wieder aus diesen entnommen werden. Zweckmäßig befinden sich die Entnahmeöffnungen 26 und 28 in der grobschematischen Darstellung im Tankboden 16, der sowohl der Boden 30 der Speicherkammer 12 wie auch der Boden 32 der Speicherkammer 14 ist.
Durch eine vertikale, d. h. in der in 1 gezeigten betriebsbereiten Endlage des Kunststofftanks 10 zur Schwerkraftwirkungsrichtung g parallele Trennwand 34 sind die Volumina der Speicherkammern 12 und 14 vollständig voneinander getrennt. In die jeweiligen Speicherkammern 12 und 14 eingefüllte Flüssigkeiten bleiben dort unvermischt gespeichert und können unvermischt aus den Speicherkammern 12 und 14 entnommen werden.
Eine zur Schwerkraftwirkungsrichtung g orthogonale Bezugsebene BE dient der erleichterten Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Parallel zur Bezugsebene BE wird sich in den teilbefüllten Speicherkammern 12 und 14 im Betrieb des Mehrkammer-Kunststofftanks 10 jeweils ein Flüssigkeitsspiegel ausbilden.
Der Kunststofftank 10 ist, abgesehen von das Tankvolumen nicht bestimmenden, weiter hinzu zu montierenden Funktionsbauteilen und -Baugruppen, wie Pumpen, Füllstandsmesseinrichtungen, Temperaturmesseinrichtungen und dergleichen, gebildet durch eine Oberschale 36 und eine Unterschale 38 als Kunststoff-Tankbauteile des Kunststofftanks 10. Dabei umfasst die einstückig spritzgegossene Oberschale 36 die vollständige Tankdecke 18, während die einstückig spritzgegossene Unterschale 38 den vollständigen Tankboden 16 umfasst. Ausgehend von dem Tankboden 16 und der Tankdecke 18 erstrecken sich jeweils Teilabschnitte der Seitenwände 20 sowie der Trennwand 34 von diesen weg.
Die Oberschale 36 und die Unterschale 38 sind durch Spritzgießen als einlagige Kunststoffbauteile mit geringem Gewicht hergestellt und längs einer bevorzugt als Fügeebene 40 ausgebildeten Fügefläche miteinander zu dem Mehrkammer-Kunststofftank 10 verbunden. Bevorzugt sind die Oberschale 36 und die Unterschale 38 miteinander verschweißt, insbesondere durch Ultraschallschweißen.
Die Fügeebene 40 erstreckt sich orthogonal zur Zeichenebene der 1, schließt jedoch mit der Bezugsebene BE einen Winkel α ein und ist relativ zu dieser geneigt, also weder parallel noch orthogonal. Der Winkel α beträgt im dargestellten Beispiel von 1 etwa 10°, wobei dieser Wert lediglich beispielhaft genannt ist.
Durch die Neigung der Fügeebene 40 bezüglich der Bezugsebene BE kann eine lokal besonders homogene Materialverteilung jeweils über die gesamten Schalen: Oberschale 36 und Unterschale 38, erreicht werden, wodurch die Prozesssicherheit beim Spritzgießen von Oberschale 36 in Unterschale 38 erheblich erhöht werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 umfasst jedes spritzgegossene Kunststoff-Tankbauteil 36 und 38 Abschnitte von allen Speicherkammern 12 und 14. Abschnitte von Formationen des Mehrkammer-Kunststofftanks 10, welche erst nach Verbindung von Oberschale 36 und Unterschale 38 miteinander als betriebsbereite Formationen bereitstehen, sind in 2 an den jeweiligen Kunststoff-Tankbauteilen 36 und 38 jeweils mit dem Kleinbuchstaben a für die Unterschale 38 und mit dem Kleinbuchstaben b für die Oberschale 36 gekennzeichnet.
Die Entformungsrichtung, längs welcher die Kunststoff-Tankbauteile 36 und 38 aus ihren jeweiligen Spritzgusswerkzeugen entnommen werden, ist bei lediglich zu Anschauungszwecken unterstellter Herstellung der Tankbauteile in ihren in den 1 und 2 gezeigten Einbaulagen-Orientierungen parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung g.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind die beiden Speicherkammern 12 und 14 nebeneinander, d. h. in ihrer betriebsbereiten Einbaulage auf etwa gleicher geodätischer Höhe angeordnet.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die größere Speicherkammer 112 mit lokal unterschiedlichem Querschnitt bei Betrachtung eines Schnitts in einer zur Zeichenebene der 1 orthogonalen und zur Schwerkraftwirkungsrichtung g parallelen Schnittebene ausgebildet, sodass die kleinere Speicherkammer 114 unter oder über e einem Abschnitt, also in der betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks 110 in unterschiedlicher geodätischer Höhe, der größeren Speicherkammer 112 angeordnet sein kann.
Die zweite Ausführungsform von 3 wird nachfolgend nur insofern erläutert werden, als sie sich von der ersten Ausführungsform der 1 und 2 unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten auch zur Erläuterung der zweiten Ausführungsform ausdrücklich verwiesen wird.
Gleiche und funktionsgleiche Bauteile bzw. Bauteilabschnitte sind in der zweiten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in der ersten Ausführungsform, jedoch erhöht um die Zahl 100.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Mehrkammer-Kunststofftank 110 des zweiten Ausführungsbeispiels zusätzlich zu den Tankbauteilen 136 und 138 ein drittes Tankbauteil 142.
Während das Tankbauteil 138 die Trennwand 134, welche im zweiten Ausführungsbeispiel parallel zur Bezugsebene BE orientiert ist, vollständig und ungeteilt aufweist, sind die Tankbauteile 136 und 142 lediglich haubenförmig ausgebildet. Sie bilden somit Hauben-Bauteile 136 und 142 im Sinne der obigen Beschreibung, während das Tankbauteil 138 ein Trennwand-Bauteil 138 im Sinne der obigen Beschreibung ist. Das Hauben-Bauteil 136 umfasst die gesamte Tankdecke 118. Das Trennwand-Bauteil 138 umfasst neben der gesamten Trennwand 134 den gesamten Boden 130 der größeren Speicherkammer 112. Das Hauben-Bauteil 142 umfasst den gesamten Boden 132 der kleineren Speicherkammer 114.
Jedes der Tankbauteile 136, 138 und 142 umfasst einen Teil der Seitenwände des Mehrkammer-Kunststofftanks 110 bzw. der Speicherkammern 112 und 114. Abschnitte der jeweiligen Seitenwände an den einzelnen Tankbauteilen sind wiederum mit Kleinbuchstaben gekennzeichnet, und zwar mit dem Kleinbuchstaben a für das Trennwand-Bauteil 138, mit dem Kleinbuchstaben b für das Hauben-Bauteil 136 der größeren Speicherkammer 112, und mit dem Kleinbuchstaben c für das Hauben-Bauteil 142 der kleineren Speicherkammer 114.
Vom Trennwand-Bauteil 138 stehen im Bereich der Trennwand 134 zu beiden Seiten derselben Seitenwand-Abschnitte 120a ab, welche auf der einen Seite der Trennwand 134 mit dem Hauben-Bauteil 136 und auf der anderen Seite der Trennwand 134 mit dem Hauben-Bauteil 142 verbunden sind.
Da der Mehrkammer-Kunststofftank 110 drei Tankbauteile 136, 138 und 142 umfasst, weist er zwei unabhängig voneinander ausgebildete Fügeflächen 140 und 144 auf. Die Fügefläche 140, die wiederum eine Fügeebene 140 ist, ist der Fügeort, in welchem das Hauben-Bauteil 136 mit dem Trennwand-Bauteil 138 verbunden ist. Die Fügefläche 144, welche ebenfalls bevorzugt eine Fügeebene 144 ist, ist der Fügeort, in welchen das Hauben-Bauteil 142 mit dem Trennwand-Bauteil 138 verbunden ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel von 3 ist die kleinere Fügeebene 144 parallel zur Bezugsebene BE ausgebildet. Die größere Fügeebene 140 ist dagegen relativ zur Bezugsebene BE geneigt angeordnet, etwa in einem Winkel α von 6°. Auch dieser Neigungswert ist lediglich beispielhaft genannt und kann von den genannten 6° abweichen. Aus praktischen Erwägungen liegt der Wert eines Neigungswinkels einer Fügeebene oder Fügefläche relativ zu der Bezugsebene BE in einem Bereich von zwischen 5° und 50°.
Da in der zweiten Ausführungsform die kleinere Fügeebene 144 parallel zur Bezugsebene BE orientiert ist, schließt die größere Fügeebene 140 mit der kleineren Fügeebene 144 den gleichen Winkel α ein wie mit der Bezugsebene BE. Die kleinere Fügeebene 144 kann abweichend von der Darstellung der 3 ebenfalls einen Winkel mit der Bezugsebene BE einschließen. Dieser kann gleich oder verschieden vom Winkel α zwischen der größeren Fügeebene 41 und der Bezugsebene BE sein.
Die Kunststoff-Tankbauteile 136, 138 und 142 werden längs Entformungsrichtungen aus ihren jeweiligen Spritzgusswerkzeugen entformt, die parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung g orientiert sind. Dabei ist die in 3 dargestellte Orientierung der einzelnen Tankbauteile 136, 138 und 142 in ihrer jeweiligen betriebsbereiten Einbaulage unterstellt. Selbstverständlich kann und wird ein Tankbauteil in einer räumlichen Orientierung erzeugt, die von der späteren Einbaulage abweicht. Dabei macht die Entformungsrichtung ausgehend von der Schwerkraftwirkungsrichtung die gleiche Transformation mit, welche das jeweilige Tankbauteil von der in 3 gezeigten Einbaulage in ihre Orientierung bei ihrer spritzgusstechnischen Herstellung überführt. Dies gilt auch für die erste Ausführung von der 1 und 2.
Die Entformungsrichtungen der jeweiligen Kunststoff-Tankbauteile 136, 138 und 142 sind im Falle der zur Bezugsebene BE geneigten Fügeflächen 40 und 140 relativ zu den die Fügefläche definierenden Bauteilrändern geneigt.
Die Öffnungen zum Befüllen der einzelnen Speicherkammern mit Flüssigkeit und zur Entnahme von Flüssigkeit aus diesen sind in den Ausführungsbeispielen lediglich grobschematisch-beispielhaft dargestellt. So kann vorgesehen sein, unterschiedliche Flüssigkeiten aus unterschiedlichen Speicherkammern an unterschiedlichen Orten der jeweiligen Kammer zu entnehmen. Beispielsweise kann Kraftstoff mittels einer Pumpenanordnung durch eine Öffnung in der Decke der jeweiligen Speicherkammer zu entnehmen und eine Reduktionsflüssigkeit durch eine Öffnung im Boden der zugeordneten Speicherkammer zu entnehmen, bevorzugt wiederum durch eine Pumpenanordnung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014209380 A1 [0002]

Claims

Mehrkammer-Kunststofftank (10; 110), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei voneinander fluidmechanisch getrennte Speicherkammern (12, 14; 112, 114), welche jeweils unabhängig voneinander mit Flüssigkeit befüllbar sind und aus welchen jeweils unabhängig voneinander darin gespeicherte Flüssigkeiten vermischungsfrei entnehmbar sind, wobei der Mehrkammer-Kunststofftank (10; 110) eine Mehrzahl von spritzgegossenen Kunststoff-Tankbauteilen (36, 38; 136, 138, 142) aufweist, welche miteinander längs einer Fügefläche (40; 140, 144) stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fügefläche (40; 140) eine - bei Betrachtung der endgültigen betriebsbereiten Einbaulage des Mehrkammer-Kunststofftanks (10; 110) - relativ zu einer zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) orthogonalen Bezugsebene (BE) derart geneigt ist, dass sie weder parallel, noch orthogonal zur Bezugsebene (BE) ist.
Mehrkammer-Kunststofftank (10; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Fügefläche (40; 140, 144) eine Fügeebene (40; 140, 144) ist, vorzugsweise dass alle Fügeflächen (40; 140, 144) Fügeebenen (40; 140, 144) sind.
Mehrkammer-Kunststofftank (10; 110) Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fügefläche (40; 140) bezüglich der Bezugsebene (BE) um zwischen 5° bis 50°, vorzugsweise um etwa 5° bis 40°, geneigt ist.
Mehrkammer-Kunststofftank (110) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (134) zwischen zwei Speicherkammern (112, 114) mit der Bezugsebene (BE) einen anderen Winkel, vorzugsweise einen kleineren Winkel einschließt, als die wenigstens eine Fügefläche (140), besonders bevorzugt zur Bezugsebene (BE) parallel ist.
Mehrkammer-Kunststofftank (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (34) zwischen zwei Speicherkammern (12, 14) mit der Bezugsebene (BE) einen anderen Winkel, vorzugsweise einen größeren Winkel einschließt als die wenigstens eine Fügefläche (40), besonders bevorzugt zur Bezugsebene (BE) orthogonal ist.
Mehrkammer-Kunststofftank (110) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrkammer-Kunststofftank (110) mehr als eine Fügefläche (142, 144) aufweist, wobei wenigstens zwei Fügeflächen jeweils zur Bezugsfläche derart geneigt sind, dass sie weder parallel noch orthogonal zur Bezugsebene (BE) sind, wobei die wenigstens zwei untereinander einen Winkel einschließen.
Mehrkammer-Kunststofftank (10; 110) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrkammer-Kunststofftank (110) mehr als eine Fügefläche (142, 144) aufweist, wobei wenigstens zwei zueinander parallele Fügeflächen jeweils zur Bezugsfläche (BE) derart geneigt sind, dass sie weder parallel noch orthogonal zur Bezugsebene sind.
Mehrkammer-Kunststofftank (110) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrkammer-Kunststofftank (110) wenigstens drei, vorzugsweise genau drei Kunststoff-Tankbauteile (136, 138, 142) aufweist, von welchen zwei Kunststoff-Tankbauteile (136, 142) als Hauben-Bauteile (136, 142) haubenförmig ausgebildet sind und von welchen nur ein Kunststoff-Tankbauteil (138) als Trennwand-Bauteil (138) eine unterschiedliche Speicherkammern (112, 114) voneinander trennende Trennwand (134) aufweist.
Mehrkammer-Kunststofftank (110) Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwand-Bauteil (138) die Trennwand (134) und wenigstens einen von der Trennwand (134) abstehenden Wandabschnitt (120a) zur Verbindung mit einem Hauben-Bauteil (142) aufweist.
Mehrkammer-Kunststofftank (110) Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennwand-Bauteil (138) auf beiden Seiten der Trennwand (134) je einen davon abstehenden Wandabschnitt (120a) aufweist, je einen zur Verbindung mit einem anderen Hauben-Bauteil (136, 142).