DE102018113471A1

DE102018113471A1 - Kfz-Tankbaugruppe mit einem die Entnahmesicherheit erhöhenden Filterkörper und derartiger Filterkörper

Info

Publication number: DE102018113471A1
Application number: DE102018113471.1A
Authority: DE
Inventors: Ivan De Metri; Fabrizio Chini; Elmar Pichler
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: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110566385A; US20190375291A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kfz-Tankbaugruppe (11) zur Speicherung und Abgabe einer Betriebsflüssigkeit, umfassend eine einen Tankinnenraum (32) einfassenden Tankschale (30), eine Förderpumpe (58), einen wenigstens teilweise vom Tankinnenraum (32) aus zugänglichen Filterkörper (22) und eine Ansaugleitung (60), wobei der Filterkörper (22) eine Körperschale (42) aufweist, welche einen Filterkörperinnenraum (48) umschließt, wobei wenigstens ein Abschnitt (46) der Körperschale (42) ein flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial (56) umfasst, durch welches hindurch Betriebsflüssigkeit im Tankinnenraum (58) von außerhalb des Filterkörpers (22) in den Filterkörperinnenraum (48) strömen kann, wobei die Ansaugleitung (60) eine Saugseite der Förderpumpe (58) mit dem Filterkörperinnenraum (48) verbindet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Filterkörperinnenraum (48) im Bereich einer Ansaugöffnung (62) der Ansaugleitung (60) eine Schwallschutzformation (70) angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, verglichen mit einem identisch aufgebauten Filterkörper (22) ohne Schwallschutzformation (70), eine Bewegung von Betriebsflüssigkeit von der Ansaugöffnung (62) weg zu behindern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kfz-Tankbaugruppe zur Speicherung und Abgabe einer Betriebsflüssigkeit, umfassend eine einen Tankinnenraum einfassende Tankschale, eine Förderpumpe, einen wenigstens teilweise vom Tankinnenraum aus zugänglichen Filterkörper und eine Ansaugleitung, wobei der Filterkörper eine Körperschale aufweist, welche einen Filterkörperinnenraum umschließt, wobei wenigstens ein Abschnitt der Körperschale ein flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial umfasst, durch welches hindurch Betriebsflüssigkeit im Tankinnenraum von außerhalb des Filterkörpers in den Filterkörperinnenraum strömen kann, wobei die Ansaugleitung eine Saugseite der Förderpumpe mit dem Filterkörperinnenraum verbindet.
Eine gattungsgemäße Kfz-Tankbaugruppe ist aus der DE 10 2012 003 121 A1 oder auch aus der DE 10 2010 014 314 A1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Filterkörper, umfassend eine Körperschale, welche einen Filterinnenraum umschließt, wobei die Körperschale eine Käfigschale mit sie durchsetzenden Öffnungen aufweist, die von Filtermaterial bedeckt sind, wobei die Außenseite der Körperschale eine Kopplungsformation zur Druck übertragenden und Flüssigkeit leitenden Ankopplung einer Ansaugleitung aufweist, wobei die Kopplungsformation eine die Körperschale durchsetzende Ansaugöffnung aufweist.
Ein solcher Filterkörper ist ebenfalls aus der DE 10 2012 003 121 A1 bekannt.
Den aus den genannten Druckschriften bekannten Tankbaugruppen ist gemein, dass die in den Tankbaugruppen verwendeten Filterkörper einen verhältnismäßig großen Filterkörperinnenraum aufweisen, in welchem Betriebsflüssigkeit nach Durchgang durch von Filtermaterial bedeckten Öffnungen der Körperschale über einen längeren Zeitraum auch dann gehalten sein kann, wenn auf die Betriebsflüssigkeit äußere Kräfte wirken, etwa weil das die Tankbaugruppe tragende Fahrzeug sich beschleunigt bewegt.
Im Falle der DE 10 2010 014 314 A1 sind im Filterkörperinnenraum sogar die Förderpumpe sowie weitere Funktionseinheiten aufgenommen.
Vorteilhaft an derartigen Filterkörperinnenräumen, welche von einer Filtermaterial aufweisenden Körperschale umgeben sind, ist, dass Betriebsflüssigkeit das Filtermaterial nur dann durchdringt, wenn zwischen den beiden Seiten des Filtermaterials, also der dem Filterkörperinnenraum zugewandten Innenseite und der der Außenumgebung des Filterkörpers zugewandten Außenseite des Filtermaterials ein ausreichender Druckunterschied herrscht, um den vom Filtermaterial erzeugten Durchgangswiderstand zu überwinden.
In einem zuvor entleerten und nach seiner Entleerung maximal befüllten Tankinnenraum kann dieser Druckunterschied durch den hydrostatischen Druck der in den Tankinnenraum eingefüllten Betriebsflüssigkeit erzeugt werden, die sich auf eine Entleerung des Tankinnenraums und damit auch des Filterkörperinnenraums hin unmittelbar nach der Neubefüllung des Tankinnenraums zunächst ausschließlich außerhalb des Filterkörpers befinden kann. Ob der hydrostatische Druck dabei ausreicht, hängt von der Gestalt des Tankinnenraums, insbesondere von der Füllhöhe der Betriebsflüssigkeit über dem Filterkörper ab.
Ganz sicher kann der Druckunterschied durch die Förderpumpe erzeugt werden, deren Saugseite über die Ansaugleitung mit dem Filterkörperinnenraum in Verbindung steht, sodass ein von der Förderpumpe saugseitig erzeugter Unterdruck bezüglich des auch in einem Gasraum über die in den Tankinnenraum eingefüllte Betriebsflüssigkeit herrschenden Umgebungsdrucks in dem Filterkörperinnenraum wirkt.
Mit zunehmender Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus dem Tankinnenraum wird die noch im Tankinnenraum verbleibende Betriebsflüssigkeit zunehmend anfällig dafür, durch äußere Kräfte im Tankinnenraum verlagert zu werden. Je niedriger also der Pegelstand innerhalb des Tankinnenraums ist, desto leichter führt eine beschleunigte Bewegung der Tankschale und somit der darin gespeicherten Betriebsflüssigkeit zu einer Bewegung der Betriebsflüssigkeit im Tankinnenraum. Dies kann beispielsweise bei langgezogenen Kurvenfahrten oder bei länger dauernden Beschleunigungen aus dem Stillstand in eine hohe Fahrgeschwindigkeit zu Problemen bei der kontinuierlichen Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus der Tankschale führen.
Der Filterkörperinnenraum bietet dabei bereits eine erhöhte Entnahmesicherheit, da einmal durch das Filtermaterial der Körperschale in den Filterkörperinnenraum hinein angesaugte Betriebsflüssigkeit in der Regel keine so hohe Beschleunigungskräfte erfährt, als dass die Betriebsflüssigkeit das Filtermaterial erneut durchdringen und somit aus dem Filterkörperinnenraum hinaus verdrängt werden könnte. Eine erste Verbesserung in der Entnahmesicherheit wird daher dadurch erzielt, dass der Filterinnenraum wesentlich kleiner ist als der Tankinnenraum und Betriebsflüssigkeit nur nach vorheriger Filterung aus dem Filterkörperinnenraum angesaugt und entnommen wird. Somit steht für einmal in den Filterkörperinnenraum hineingeströmte Betriebsflüssigkeit weniger Bewegungsraum zur Verfügung als im Tankinnenraum.
Dann jedoch, wenn so viel Betriebsflüssigkeit aus dem Tankinnenraum entnommen wurde, dass auch der Filterkörperinnenraum nicht mehr vollständig von Betriebsflüssigkeit gefüllt ist, besteht auch beim Ansaugen von Betriebsflüssigkeit aus dem Filterkörperinnenraum die Gefahr, dass bei den oben genannten Fahrsituationen mit länger dauernden Beschleunigungsphasen die Betriebsflüssigkeit von einer der Förderpumpe fernliegenden Ansaugöffnung der Ansaugleitung weg verdrängt wird und verdrängt bleibt. Dann ist eine Entnahme von gefilterter Betriebsflüssigkeit für die Dauer der Beschleunigungsphase nicht mehr möglichst oder wenigstens nicht kontinuierlich gesichert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technische Lehre bereitzustellen, welche die eingangs genannte Tankbaugruppe sowie den eingangs genannten Filterkörper derart weiterbildet, dass auch im Falle von länger dauernden Beschleunigungsphasen die Sicherheit einer Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus der Tankbaugruppe gegenüber dem Stand der Technik erhöht ist.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Kfz-Tankbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher im Filterkörperinnenraum im Bereich einer Ansaugöffnung der Ansaugleitung eine Schwallschutzformation angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, verglichen mit einem identisch aufgebauten Filterkörper ohne Schwallschutzformation, eine Bewegung von Betriebsflüssigkeit von der Ansaugöffnung weg zu behindern.
Diese Aufgabe wird außerdem gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung durch einen Filterkörper der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem auf der Innenseite der Körperschale im Bereich der Ansaugöffnung, vorzugsweise die Ansaugöffnung teilweise umgebend, eine Schwallschutzformation angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, verglichen mit einem identisch aufgebauten Filterkörper ohne Schwallschutzformation, eine Bewegung von Flüssigkeit im Filterkörperinnenraum von der Ansaugöffnung weg zu behindern.
Durch die Schwallschutzformation wird die Bewegung von Betriebsflüssigkeit, welche bei Fehlen von äußeren Kräften (mit Ausnahme der unvermeidlich wirkenden Schwerkraft) im Filterkörperinnenraum gleichmäßig über dessen Grundfläche verteilt ist, von der Ansaugöffnung weg behindert, sodass sich selbst dann ausreichend Betriebsflüssigkeit im Bereich der Ansaugöffnung der Ansaugleitung befindet, wenn auf die Betriebsflüssigkeit im Filterkörperinnenraum Beschleunigungskräfte aus Kurvenfahrt oder/und aus betragsmäßiger Geschwindigkeitsänderung wirken.
Dabei gilt bereits ein Zeitraum von etwa 20 Sekunden Wirkungsdauer derartiger Beschleunigungskräfte als lang, da in den meisten Fällen eine Kurve in 20 Sekunden durchfahren oder eine gewünschte Endgeschwindigkeit ausgehend von einer Anfangsgeschwindigkeit in 20 Sekunden erreicht sein dürfte.
Die Schwallschutzformation kann grundsätzlich eine beliebige Formation sein, welche eine Strömung von Betriebsflüssigkeit behindert. Sie ist bevorzugt passiv und ist nicht durch Funktionskomponenten mit anderer Funktion als Schwallschutz, wie etwa der Förderpumpe, einem Qualitätssensor und dergleichen, gebildet. Beispielsweise kann die Schwallschutzformation ein Fasergewirr umfassen, welches im Filterkörperinnenraum angeordnet ist. Dabei ist es dann vorteilhaft, möglichst die gesamte Bodenfläche, das ist die unter ausschließlicher Wirkung von Schwerkraft bei nur teilweiser Befüllung des Filterkörperinnenraums von Betriebsflüssigkeit benetzte Fläche, mit Fasergewirr auszukleiden, um eine möglichst gleichmäßige Behinderung einer Strömung von Betriebsflüssigkeit längs der Bodenfläche zu erreichen.
Allerdings kann durch die Verwendung von Fasergewirr im Filterkörperinnenraum unerwünscht viel Volumen durch die Fasern des Fasergewirrs eingenommen werden, dass dann nicht mehr zur Aufnahme von Betriebsflüssigkeit im Filterkörperinnenraum zur Verfügung steht. Daher ist es zur Erzielung eines möglichst großen Volumens im Filterkörperinnenraum, welches zur Aufnahme von Betriebsflüssigkeit zur Verfügung steht, bevorzugt, dass die Schwallschutzformation eine Wand umfasst, welche von der Körperschale in den Filterkörperinnenraum hineinragt. Es reicht dann aus, dass eine solche Wand nur im Bereich der Ansaugöffnung vorhanden ist, während weiter von der Ansaugöffnung entfernt gelegene Bereiche von derartigen Wänden oder der Schwallschutzformation insgesamt frei sein können.
Die wenigstens eine Wand der Schwallschutzformation kann einfach oder mehrfach gekrümmt oder/und abgeknickt sein.
Bevorzugt ist die Ansaugöffnung in der Bodenfläche der Körperschale des Filterkörpers angeordnet, da diese bei Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus dem Filterkörperinnenraum am längsten mit Betriebsflüssigkeit benetzt ist. Dann ist es bevorzugt, wenn die wenigstens eine Wand von der Bodenfläche entgegen der Schwerkraftwirkungsrichtung in den Filterkörperinnenraum hinein auskragt. Die wenigstens eine Wand kann zur zusätzlichen Bewegungsbehinderung der Betriebsflüssigkeit ein- oder mehrfach gekrümmt oder abgeknickt sein, insbesondere um eine oder mehrere zur Schwerkraftwirkungsrichtung parallele Krümmungsachse(n) oder Knickachse(n).
Da auch im Filterkörperinnenraum die Problematik einer unerwünscht bewegten Betriebsflüssigkeit erst mit abnehmender Füllhöhe im Filterkörperinnenraum, d. h. bei nur noch teilweiser Füllung des Filterkörperinnenraums, entsteht und mit weiterer Entnahme zunimmt, reicht es aus, wenn die wenigstens eine Wand von der Bodenfläche auskragend bis zur Höhenmitte des Filterkörperinnenraums, wenigstens bis zu einem Drittel der lichten Höhe des Filterkörperinnenraums im Bereich der Ansaugöffnung reicht. So steht möglichst viel Volumen des Filterkörperinnenraums zur Aufnahme von Betriebsflüssigkeit zur Verfügung. Ein Auskragen in größere Höhen, also eine größere Annäherung an eine der Bodenfläche entgegengesetzte Deckenfläche des Filterkörperinnenraums, soll jedoch nicht ausgeschlossen sein.
Wenngleich durch eine gekrümmte, gegebenenfalls mehrfach gekrümmte oder/und ein- oder mehrfach abgeknickte Schwallschutzwand bereits eine Bewegungsbehinderung der Betriebsflüssigkeit im Bereich der Ansaugöffnung erzielbar ist, kann eine noch stärkere Immobilisierung von Betriebsflüssigkeit im Bereich der Ansaugöffnung dadurch erreicht werden, dass die Schwallschutzformation eine Mehrzahl von Wänden umfasst, welche von der Körperschale in den Filterkörperinnenraum hineinragen und welche derart mit Abstand voneinander angeordnet sind, dass für Betriebsflüssigkeit im Filterkörperinnenraum ein durchgehender Strömungsweg von einem von der Ansaugöffnung weiter entfernt gelegenen Ort an Wänden vorbei zur Ansaugöffnung hin besteht. Für jede einzelne dieser Wände gilt das oben für die wenigstens eine Wandgesagte entsprechend.
Vorzugsweise überlappen sich Wände aus der Mehrzahl von Wänden in Umfangsrichtung um eine die Ansaugöffnung zentral durchsetzende Ansaugachse. Beispielsweise kann die wenigstens eine Wand der Schwallschutzformation ein Labyrinth bilden, welches zwar einen Strömungsweg zur Ansaugöffnung bietet, dieser jedoch derart häufig umgelenkt ist, dass eine Bewegung von der Ansaugöffnung weg stark behindert ist. Der Strömungsweg muss dabei nicht unmittelbar am Boden des Filterkörpers bestehen, sondern kann auch erst 3 bis 5 Millimeter über dem Filterkörperboden realisiert sein. Bevorzugt besteht der Strömungsweg jedoch über die gesamte Höhe der Schwallschutzformation.
Im Zweifel soll „im Bereich der Ansaugöffnung“ bedeuten, dass die Schwallschutzformation, insbesondere die wenigstens eine Wand, in einer Zone um die Ansaugöffnung vorgesehen ist, welche bezogen auf eine die Ansaugöffnung zentral durchsetzende Ansaugachse eine Radialerstreckung von nicht mehr als dem Sechsfachen des Durchmessers der Ansaugöffnung, vorzugsweise von nicht mehr als dem 3,5-fachen des Durchmessers der Ansaugöffnung aufweist. Der Durchmesser der Zone beträgt daher maximal das Zwölffache, bevorzugt maximal das Siebenfache des Durchmessers der Ansaugöffnung.
Um eine möglichst große Öffnungsfläche der Körperschale für einen Durchtritt von Betriebsflüssigkeit durch das Filtermaterial der Körperschale bereitstellen zu können, kann die Körperschale eine Käfigschale mit durchsetzenden Öffnungen aufweisen. Die Öffnungen können erforderlichenfalls durch Verstrebungen, wie etwa Hoch-, Quer- oder Diagonalsprossen, ausgestaltet sein. Das Filtermaterial ist dann bevorzugt die Öffnungen bedeckend angeordnet, sodass Betriebsflüssigkeit, durch ein entsprechendes Druckgefälle angetrieben, mit den Öffnungen der Körperschale stets auch das Filtermaterial durchströmt. So erreicht nur ausreichend gereinigte Betriebsflüssigkeit die Ansaugöffnung.
Das Filtermaterial kann formschlüssig mit der Körperschale verbunden sein oder/und kann mit dieser adhäsiv verbunden sein. Das Filtermaterial kann auf der der Ansaugöffnung zugewandten Innenseite der Körperschale oder auf der dem Tankinnenraum zugewandten Außenseite der Körperschale angeordnet sein. Ebenso kann zur bestmöglichen mechanischen Stützung des Filtermaterials gegenüber dem auf es einwirkenden Flüssigkeitsdruck je eine Stützstruktur auf der dem Tankinnenraum zugewandten Außenseite und auf der der Ansaugöffnung zugewandten Innenseite des Filtermaterials vorgesehen sein. In diesem Falle ist die Körperschale durch zwei mit Abstand voneinander angeordnete Stützstrukturen gebildet, zwischen welchen das Filtermaterial angeordnet ist.
Zur möglichst effizienten Ausnutzung des Filterkörperinnenraums für eine Aufnahme von Betriebsflüssigkeit ist der Filterkörperinnenraum mit Ausnahme der Schwallschutzformation bevorzugt hohl. Bevorzugt sind daher keine Funktionskomponenten, wie etwa die Förderpumpe, im Filterkörperinnenraum angeordnet. Der Filterkörperinnenraum kann jedoch eine flächige Heizvorrichtung, wie etwa eine Heizfolie oder auf einer Innenfläche der Körperschale angeordnete Widerstandsheizbahnen aufweisen, um im Filterkörperinnenraum aufgenommene Betriebsflüssigkeit in einem flüssigen Aggregatzustand entnahmebereit halten zu können.
Für eine möglichst einfache, aber sichere Anordnung des Filterkörpers in oder an der Tankschale kann an der Außenseite der Körperschale wenigstens eine Befestigungsformation zur Befestigung an einer Tragstruktur vorgesehen sein. Die Tragstruktur kann etwa die Tankschale sein oder kann ein Entnahmemodul sein. Das Entnahmemodul umfasst als vormontierte Baugruppe eine Montageplatte, welche die Förderpumpe trägt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer wie oben beschrieben ausgebildeten Tankbaugruppe.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:

1 eine grobschematische Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kfz-Tankbaugruppe und
2 eine grobschematische Querschnittsansicht durch den Filterkörper der Tankbaugruppe von 1 längs der Ebene II-II von 1.

In 1 ist ein Flüssigkeitstank einer erfindungsgemäßen Kfz-Tankbaugruppe 11 allgemein mit 10 bezeichnet. Der Flüssigkeitstank 10 umfasst bevorzugt ein oberes Schalenteil 12, das eine Einfüllöffnung 14 mit einem die Einfüllöffnung 14 umgebenden Flanschrand 16 aufweist. An den Flanschrand 16 kann eine Einfüllleitung, etwa ein in 1 nicht dargestelltes Befüllrohr, angeschlossen werden. Die Einfüllöffnung 14, oder wenn vorhanden die Einfüllleitung, sind bevorzugt durch einen Deckel 17 verschließbar.
Der Flüssigkeitstank 10 umfasst weiterhin ein unteres Schalenteil 18, das eine Montageöffnung 20 mit einem in die Montageöffnung 20 eingesetzten und diese verschließenden Filterkörper 22 aufweist.
Das obere Schalenteil 12 und das untere Schalenteil 18 sind bevorzugt längs eines jeweiligen umlaufenden Fügeflansches 24 bzw. 26 miteinander gefügt, beispielsweise verklebt oder verschweißt. Die Fügeflansche 24 und 26 berühren sich längs einer Fügefläche 28, die bevorzugt eben ist.
Der Tank 10 weist eine Tankschale 30 auf, die einen ein Tankvolumen bereitstellenden Tankinnenraum 32 des Tanks 10 umgibt. Die Tankschale 30 umfasst eine Tankdecke 34, einen der Tankdecke 34 entgegengesetzten Tankboden 36 und eine die Tankdecke 34 und den Tankboden 36 verbindende umlaufende Tankseitenwand 38.
Die Tankschale 30 kann selbstverständlich abweichend vom dargestellten Beispiel mehr als zwei Schalenteile 12 und 18 aufweisen oder kann auch einstückig gebildet sein, etwa durch Blasformen.
Das untere Schalenteil 18 ist - ebenso wie das obere Schalenteil 12 - bevorzugt durch Spritzgießen hergestellt.
Mittels einer die Tankdecke 34 durchsetzenden Entlüftungsleitung 40 kann beim Einfüllen von Betriebsflüssigkeit in den Tank 10 dort vorhandenes Gas ausströmen und kann bei der Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus dem Tank 10 Gas einströmen. Im Tank 10 unvermeidlich enthaltenes Gas, insbesondere Luft, weist daher etwa Umgebungsdruck auf.
Der Pfeil g gibt die Orientierung des Tanks 10 im fertig in einem Kraftfahrzeug eingebauten Zustand bezüglich der Schwerkraftwirkungsrichtung an. Aufgrund dieser Orientierung wird sich Betriebsflüssigkeit bei fehlenden äußeren Kräften mit Ausnahme der Schwerkraft auf dem Tankboden 36 sammeln.
Die Entnahme von Betriebsflüssigkeit aus dem Tank 10 erfolgt durch den oben genannten Filterkörper 22. Er weist eine Körperschale 42 mit einer Bodenplatte 44 und einem haubenförmigen Oberteil 46 auf. Die Bodenplatte 44 ist in die Montageöffnung 20 eingesetzt und mit dem Tankboden 36 verbunden, beispielsweise durch Kleben oder Kunststoffschweißen. Die Bodenplatte 44 ist somit mit der Montageöffnung 20 flüssigkeitsdicht verbunden.
Zwischen der Bodenplatte 44 und dem haubenförmigen Oberteil 46 ist ein im Wesentlichen hohler Filterkörperinnenraum 48 gebildet.
Das Oberteil 46 umfasst einen Käfigschalenabschnitt 50, welcher skelettartig aus Streben 52 gebildet ist, zwischen welchen großflächige Öffnungen 54 gebildet sind, die durch flächiges Filtermaterial 56 auf der Innenseite des Käfigschalenabschnitts 50 abgedeckt sind. Betriebsflüssigkeit, welche von innerhalb des Tankinnenraums 32, jedoch außerhalb des Filterkörperinnenraums 48 durch die Öffnungen 54 hindurch in den Filterkörperinnenraum 48 strömt, muss somit das flächige Filtermaterial 56 durchströmenden und wird dabei entsprechend den Charakteristika des Filtermaterials 56 von Partikeln und Schwebstoffen gereinigt.
Treibende Kraft für eine Strömung von Betriebsflüssigkeit durch das Filtermaterial 56 hindurch in den Filterkörperinnenraum 48 hinein ist der von einer Förderpumpe 58 erzeugte Unterdruck bezüglich des Gasdrucks im Tankinnenraum 32, welcher durch eine Ansaugleitung 60 über eine Ansaugöffnung 62 in der Bodenplatte 44 in den Filterkörperinnenraum 48 übertragen wird.
Die Förderpumpe 58 saugt so Betriebsflüssigkeit ausschließlich aus dem Filterkörperinnenraum 48 an und liefert sie über seine druckseitige Lieferleitung 64 an einen nicht dargestellten Verbraucher, beispielsweise an eine Einspritzvorrichtung. Die Betriebsflüssigkeit ist bevorzugt eine wässrige Betriebsflüssigkeit, wie etwa Wasser oder wässrige Harnstofflösung, welche jeweils in unterschiedlicher Art und Weise zur Verminderung von Schadstoffemissionen einer Brennkraftmaschine in Gasströme derselben eingespritzt werden. Wasser wird dabei in den der Brennkraftmaschine zugeführten Frischgasstrom eingespritzt (Wasserinjektion), wässrige Harnstofflösung dagegen in den von der Brennkraftmaschine weggeführten Abgasstrom (selektive katalytische Reduktion).
Die Bodenplatte 44 weist hierzu eine Kopplungsformation 66 auf, welche die Ankopplung der Ansaugleitung 60 in an sich bekannter Weise ermöglicht. Die Kopplungsformation 66 kann eine beliebige Leitungskupplung zur Verbindung und Trennung von Leitungsenden oder/und Gehäusen sein. Ein elastomerer Dichtungsring 68 dichtet die Kopplungsstelle zwischen der Kopplungsformation 66 und der Ansaugleitung 60 ab und sorgt bevorzugt zusätzlich für eine formschlüssige Verrastungskopplung der Ansaugleitung 60 mit der Kopplungsformation 66.
Im Filterkörperinnenraum 48 ist zur Erhöhung der Entnahmesicherheit von Betriebsflüssigkeit aus diesem im Bereich der Ansaugöffnung 62 eine Schwallschutzformation 70 gebildet. Diese umfasst zwei Wände 72 und 74, welche unter Bildung eines rudimentären Labyrinths parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung g von der Bodenplatte 44 in den Filterkörperinnenraum 48 auskragen. Die Wände 72 und 74 erstrecken sich dabei ausgehend von der Bodenplatte 44 etwa über ein Drittel der lichten Höhe h des Filterkörperinnenraums 48.
Wie in 2 zu erkennen ist, erstreckt sich jede der Wände 72 und 74 teilweise um die Ansaugöffnung 62 herum, jede Wand auf einer anderen Seite der Ansaugöffnung 62. Die Wände 72 und 74 sind hierzu um zur Schwerkraftwirkungsrichtung g parallele Krümmungsachsen gekrümmt. Die Wände 72 und 74 überlappen sich in Umfangsrichtung um die Ansaugöffnung 62 bzw. eine die Ansaugöffnung 62 zentral durchsetzende, zur Zeichenebene von 2 und damit zur Bodenplatte 44 orthogonale Ansaugachse unter Bildung eines Radialspalts 76. Die Schwallschutzformation 70 ist bevorzugt einstückig mit der Bodenplatte 44 durch Spritzgießen oder einen ähnlichen Urform-Vorgang hergestellt.
Üblicherweise ist eine in schwach oder nicht beschleunigten Fahrzuständen eines die Tankbaugruppe 11 tragenden Fahrzeugs oder bei vollständiger Befüllung des Filterkörperinnenraums 48 im Filterkörperinnenraum 48 angeordnete Betriebsflüssigkeit über die gesamte Fläche der Bodenplatte 44 gleichmäßig verteilt. Dann, wenn auf die Betriebsflüssigkeit im nur teilweise gefüllten Filterkörperinnenraum 48 Beschleunigungskräfte mit signifikanter Komponente orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung g wirken, verhindern die Wände 72 und 74 mit ihren ebenfalls überwiegend orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung g orientierten Wandflächen eine entsprechend starke Beschleunigung der Betriebsflüssigkeit im Bereich der Ansaugöffnung 62 von dieser weg. Ein der Ansaugöffnung 62 näher gelegener Anteil der Betriebsflüssigkeit im Filterkörperinnenraum 48 wird somit immobilisiert und steht auch bei länger dauernden, etwa mehreren Sekunden, Beschleunigungskräften mit Wirkungskomponente orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung g für eine Entnahme durch die Ansaugöffnung 62 mittels der Förderpumpe 58 zur Verfügung. Die Entnahmesicherheit der Tankbaugruppe 11 ist somit gegenüber dem Stand der Technik erhöht.
Für einen erneuten Durchtritt von Betriebsflüssigkeit durch das Filtermaterial 56 aus dem Filterkörperinnenraum 48 hinaus reichen die durch Fahrdynamik des die Tankbaugruppe 11 tragenden Fahrzeugs erzeugten Beschleunigungskräfte in der Regel betragsmäßig nicht aus.
Somit bildet der Filterkörperinnenraum 48 ein erstes Begrenzungsvolumen, in welchem Betriebsflüssigkeit nahe bei der Ansaugöffnung 62 gehalten wird. Innerhalb des Filterkörperinnenraums 48 sorgt die Schwallschutzformation 70 für eine weitere Immobilisierung von Betriebsflüssigkeit im Bereich nahe der Ansaugöffnung 62, falls der Flüssigkeitspegel im Filterkörperinnenraum 48 so weit absinkt, dass eine Schwappbewegung der Betriebsflüssigkeit durch immer geringere äußere Kräfte erzeugt werden kann.
An der Körperschale 42, im dargestellten Beispiel an der Bodenplatte 44, ist eine Befestigungsformation 78 vorgesehen, etwa ein umlaufender Flansch, der die flüssigkeitsdichte Anordnung der Körperschale 42 an der Tankschale 30 erleichtert. Zusätzlich oder alternativ zu dem lediglich beispielhaft gezeigten Flansch können auch Verrastungsformationen, wie etwa Clipse und dergleichen an der Körperschale 42 ausgebildet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012003121 A1 [0002, 0004]
DE 102010014314 A1 [0002, 0006]

Claims

Kfz-Tankbaugruppe (11) zur Speicherung und Abgabe einer Betriebsflüssigkeit, umfassend eine einen Tankinnenraum (32) einfassende Tankschale (30), eine Förderpumpe (58), einen wenigstens teilweise vom Tankinnenraum (32) aus zugänglichen Filterkörper (22) und eine Ansaugleitung (60), wobei der Filterkörper (22) eine Körperschale (42) aufweist, welche einen Filterkörperinnenraum (48) umschließt, wobei wenigstens ein Abschnitt (46) der Körperschale (42) ein flüssigkeitsdurchlässiges Filtermaterial (56) umfasst, durch welches hindurch Betriebsflüssigkeit im Tankinnenraum (58) von außerhalb des Filterkörpers (22) in den Filterkörperinnenraum (48) strömen kann, wobei die Ansaugleitung (60) eine Saugseite der Förderpumpe (58) mit dem Filterkörperinnenraum (48) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass im Filterkörperinnenraum (48) im Bereich einer Ansaugöffnung (62) der Ansaugleitung (60) eine Schwallschutzformation (70) angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, verglichen mit einem identisch aufgebauten Filterkörper (22) ohne Schwallschutzformation (70), eine Bewegung von Betriebsflüssigkeit von der Ansaugöffnung (62) weg zu behindern.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallschutzformation (70) eine Wand (72, 74) umfasst, welche von der Körperschale (42) in den Filterkörperinnenraum (48) hineinragt.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallschutzformation (70) eine Mehrzahl von Wänden (72, 74) umfasst, welche von der Körperschale (42) in den Filterkörperinnenraum (48) hineinragen und welche derart mit Abstand voneinander angeordnet sind, dass für Betriebsflüssigkeit im Filterkörperinnenraum (48) ein durchgehender Strömungsweg von einem von der Ansaugöffnung (62) weiter entfernt gelegenen Ort an Wänden (72, 74) vorbei zur Ansaugöffnung (62) hin besteht.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Wand (72, 74) der Schwallschutzformation (70) ein Labyrinth bildet.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (62) in einem Boden (44) der Körperschale (42) angeordnet ist.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperschale (42) eine Käfigschale (50) mit durchsetzenden Öffnungen (54) aufweist, wobei das Filtermaterial (56) die Öffnungen (54) bedeckend angeordnet ist.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkörperinnenraum (48) mit Ausnahme der Schwallschutzformation (70) hohl ist.
Kfz-Tankbaugruppe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Körperschale (42) wenigstens eine Befestigungsformation (78) zur Befestigung an einer Tragstruktur (38) angeordnet ist, insbesondere zur Befestigung an der Tankschale (30) oder an einem vormontierten Entnahmemodul, welches eine Montageplatte umfasst, das die Förderpumpe (58) trägt.
Filterkörper (22), insbesondere zur Verwendung in einer Tankbaugruppe (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Körperschale (42), welche einen Filterkörperinnenraum (48) umschließt, wobei die Körperschale (42) eine Käfigschale (50) mit durchsetzenden Öffnungen (50) aufweist, die von Filtermaterial (56) bedeckt sind, wobei die Außenseite der Körperschale (42) eine Kopplungsformation (66) zur Druck übertragenden und Flüssigkeit leitenden Ankopplung einer Ansaugleitung (60) aufweist, wobei die Kopplungsformation (66) eine die Körperschale (42) durchsetzende Ansaugöffnung (62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite der Körperschale (42) im Bereich der Ansaugöffnung (62), vorzugsweise diese wenigstens teilweise umgebend, eine Schwallschutzformation (70) angeordnet ist, welche dazu ausgebildet ist, verglichen mit einem identisch aufgebauten Filterkörper (22) ohne Schwallschutzformation (70), eine Bewegung von Flüssigkeit im Filterkörperinnenraum (48) von der Ansaugöffnung (62) weg zu behindern.
Kraftfahrzeug mit einer Tankbaugruppe (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.