DE10301870A1

DE10301870A1 - Kraftstofffördersystem für einen thermogeformten Kraftstofftank - System und Montageverfahren

Info

Publication number: DE10301870A1
Application number: DE10301870A
Authority: DE
Inventors: Steven A Thiel; Kelley B Munn; Harold Cunningham; Paul E Fisher; Marco G Toppi; Larry D Land; David Galiyas
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2003-10-09
Also published as: GB0229164D0; GB2384220A; FR2837139A1; GB2384220B; US20030136507A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Kraftstofffördersystems für ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor. Im Rahmen des Verfahrens wird eine Reservoireinheit bereitgestellt, die einen Vorratsbehälter umfasst. Weiterhin werden ein erstes Wannenteil und ein zweites Wannenteil eines Kraftstofftanks im Thermoformverfahren hergestellt, wobei die Reservoireinheit am ersten oder zweiten Wannenteil befestigt wird. Schließlich werden das erste und das zweite Wannenteil dicht miteinander zu einem Kraftstofftank verbunden, der die Reservoireinheit einschließt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein mittels des Verfahrens hergestelltes Kraftstofffördersystem.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Kraftstofffördersystem für ein Fahrzeug und ein Montageverfahren für ein solches System. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine in einen Thermogeformten Kraftstofftank eingebaute Kraftstofffördereinrichtung.
Kraftstofffördersysteme arbeiten in der Regel mit einer Kraftstoffpumpe und einer Reservoireinheit innerhalb eines Kraftstofftanks, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank zu einem Motor zu fördern. Die Reservoireinheit, von der die Kraftstoffpumpe gespeist wird, speichert Kraftstoff in einem abgeschlossenen Vorratsbehälter und dient dazu, den Einlass der Kraftstoffpumpe auch in solchen Fahrzuständen mit Kraftstoff zu versorgen, in denen der Einlass sonst trockenfallen würde. In der Regel wird auch eine Zusatzpumpe bereitgestellt, die Kraftstoff aus dem Kraftstofftank in den Vorratsbehälter pumpt, um zu gewährleisten, dass der Vorratsbehälter gefüllt bleibt.
Die Herstellung einer Kraftstofftankwanne aus Kunststoff im Thermoformverfahren ist in der technischen Anwendung bekannt. Die Herstellung einer Kraftstofftankwanne durch dichtes Verschweißen von zwei Thermogeformten Wannenteilen mit einer durchgehenden Schweißnaht ist in der technischen Anwendung ebenfalls bekannt. In der Regel wird ein aus einer Kraftstoffpumpe und einem Reservoir bestehendes Kraftstofffördermodul nach dem dichten Verschweißen der Wannenteile durch eine Öffnung der Kraftstofftankwanne in den Kraftstofftank eingeführt und dort befestigt. Ein Nachteil des oben beschriebenen Montageverfahrens besteht darin, dass das Kraftstofffördermodul aufgrund des begrenzten Durchmessers der Öffnung des Kraftstofftanks in der Regel bestimmten Einschränkungen hinsichtlich Größe und Form z. B. auf eine zylindrische Form, unterliegt. Aus diesem Grund ist auch das Fassungsvermögen der Komponenten des Kraftstofffördermoduls ebenfalls eingeschränkt. So wird zum Beispiel die Kapazität des Reservoirs durch die Größe und Form des Kraftstofffördermoduls begrenzt. Die Dimensionen anderer üblicherweise in Kraftstofffördersystemen eingesetzter Komponenten wie zum Beispiel Kraftstofffilter sind ebenfalls eingeschränkt, sofern sie nicht außerhalb des Kraftstofftanks angebracht werden. Bei einer externen Anbringung von Komponenten muss die Kraftstofftankwanne jedoch mit zusätzlichen Öffnungen versehen werden, was zu einer verstärkten Permeation von Kohlenwasserstoff auf die Außenseite des Kraftstofftanks führt.
Alternativ sind in der technischen Anwendung Kraftstofffördersysteme mit einem als integraler Bestandteil eines Wannenteils eines Kraftstofftanks geformten Vorratsbehälter bekannt. Bei Einsatz dieses Verfahrens wird die oben erwähnte Kapazitätseinschränkung des Vorratsbehälters vermieden, da der Vorratsbehälter nicht durch eine Öffnung in den Kraftstofftank eingeführt werden muss. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, dass hierbei ein Verfahren eingesetzt werden muss, bei dem der Vorratsbehälter als integraler Bestandteil der Kraftstofftankwanne geformt wird so zum Beispiel ein Spritzgießverfahren. Darüber hinaus führt dieses Verfahren zu Einschränkungen hinsichtlich der Formgebung der mit dem integral geformten Vorratsbehälter zu verbindenden Komponenten, da diese Komponenten so ausgelegt sein müssen, dass sie zu Wartungszwecken entfernt werden können. Bei jeder Konstruktionsänderung am Vorratsbehälter oder an einer der damit verbundenen Baugruppen müssen die Werkzeuge und Fertigungsverfahren für die Kraftstofftankwanne und der Vorratsbehälter aufwendig angepasst werden.
Es besteht daher Bedarf an einem Kraftstofffördersystem, bei dem ein in einen Thermogeformten Kraftstofftank eingesetztes Kraftstofffördermodul so geformt werden kann, dass es optimal auf eine bestimmte Konstruktion und ein bestimmtes Fassungsvermögen abgestimmt ist und eine einfache Wartung ermöglicht.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Montageverfahrens für ein Kraftstofffördersystem. Das Verfahren umfasst die Bereitstellung einer Reservoireinheit, die einen Vorratsbehälter aufweist. Das Verfahren umfasst außerdem die Herstellung eines ersten Wannenteils und eines zweiten Wannenteils eines Kraftstofftanks im Thermoformverfahren. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Befestigen der Reservoireinheit am ersten oder zweiten Wannenteil. Das Verfahren umfasst ferner das dichte Verbinden des ersten und zweiten Wannenteils zu einem Kraftstofftank, der die Reservoireinheit umschließt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, dass das Montageverfahren für ein Kraftstofffördersystem die Herstellung eines ersten Wannenteils und eines zweiten Wannenteils eines Kraftstofftanks im Thermoformverfahren umfasst. Das Verfahren umfasst außerdem die Bereitstellung einer Reservoireinheit, die einen Vorratsbehälter aufweist. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Befestigen der Reservoireinheit am ersten oder zweiten Wannenteil. Das Verfahren umfasst ferner das dichte Verbinden des ersten und zweiten Wannenteils zu einem Kraftstofftank, der die Reservoireinheit zumindest teilweise umschließt. Das Verfahren umfasst außerdem das Formen einer Kraftstofftank-Zugangsöffnung im ersten und/oder zweiten Wannenteil.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Kraftstofffördersystems. Das Kraftstofffördersystem umfasst eine Anzahl Thermogeformter Wannenteile für einen Kraftstofftank. Mindestens eines der Thermogeformten Wannenteile weist eine Kraftstofftank-Zugangsöffnung auf. Das Kraftstofffördersystem umfasst außerdem eine nicht integrale Reservoireinheit, die einen Vorratsbehälter aufweist. Die kleinste Querschnittsfläche der Reservoireinheit ist größer als die Fläche der Kraftstofftank- Zugangsöffnung. Die Reservoireinheit ist dazu vorgesehen, Kraftstoff zu speichern. Sie ist im Kraftstofftank mit mindestens einem der Thermogeformten Wannenteile verbunden.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstofffördersystems;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Kraftstofffördermoduls des Kraftstofffördersystems aus Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht einer Reservoireinheit des Kraftstofffördermoduls aus Fig. 2;
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer Reservoireinheit des Kraftstofffördermoduls aus Fig. 2;
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Vorratsbehälters der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht des Vorratsbehälters der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 7 zeigt eine Untersicht des Vorratsbehälters der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Teilansicht einer Zusatzpumpe der Reservoireinheit aus Fig. 4;
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht eines Anschweißfußes der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines Anschweißfußes der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 11 zeigt eine Vorderansicht eines Anschweißfußes der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht der Kraftstoffpumpe der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 13 zeigt eine Vorderansicht des Kraftstofffilters der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 14 zeigt eine Draufsicht der Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht einer Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe der Reservoireinheit aus Fig. 3;
Fig. 16 zeigt eine Draufsicht einer Flanschbaugruppe des Kraftstofffördermoduls aus Fig. 2;
Fig. 17 zeigt eine Seitenansicht einer Flanschbaugruppe des Kraftstofffördermoduls aus Fig. 2;
Fig. 18 zeigt ein Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Montageverfahren für ein Kraftstofffördersystem; und
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Darstellung einer anderen erfindungsgemäßen Reservoireinheit.
In Fig. 1 wird eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstofffördersystems 10 dargestellt. Das Kraftstofffördersystem 10 umfasst einen Kraftstofftank 12 und ein mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnetes Kraftstofffördermodul, das zumindest teilweise innerhalb des Kraftstofftanks 12 angebracht ist. Der Kraftstofftank 12 umfasst ein erstes Wannenteil 16 und ein zweites Wannenteil 18. Das erste Wannenteil 16 und das zweite Wannenteil 18 werden jeweils aus einem steifen Material geformt, vorzugsweise aus einem Kunststoff, der im Thermoformverfahren bearbeitet werden kann, insbesondere aus einem High-Density Polyethylenmaterials (IHDPE). Die Wannenteile 16 und 18 werden auf eine nachstehend beschriebene Weise miteinander verbunden, so dass der Kraftstofftank 12 gebildet wird. In dieser Ausführungsform bildet das Wannenteil 16 eine Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 aus die sich im Allgemeinen oberhalb des Kraftstofffördermoduls 14 befindet. Der Fachmann erkennt, dass die Zugangsöffnung 20 sowohl durch das erste Wannenteil 16 als auch durch das zweite Wannenteil 18 ausgebildet sein kann, und zwar an jeder Stelle, die einen Zugang von der Außenseite des Kraftstofftanks 12 zum Kraftstofffördermodul 14 ermöglicht.
In Fig. 2 ist dargestellt, dass das Kraftstofffördermodul 14 eine mit dem Bezugszeichen 22 allgemein dargestellte Reservoireinheit sowie eine Flanschbaugruppe 24 umfasst. Die Reservoireinheit 22 umfasst einen Vorratsbehälter 26, eine Zusatzpumpe 28, eine Kraftstoffpumpe 30, eine Reservoirabdeckung 32, eine Einbau-Kraftstofffilterbaugruppe 34, eine Kraftstoff- Druckreglerbaugruppe 36 und eine Füllstandssensor-Baugruppe 38, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Der Vorratsbehälter 26 stellt in unmittelbarer Nähe der Kraftstoffpumpe 30 einen solchen Kraftstofffüllstand sicher, so dass die Kraftstoffpumpe auch dann in Kraftstoff getaucht ist, wenn Fahrzustände auftreten, die zu einem Schwappen des Kraftstoffs im Kraftstofftank 12 führen können, oder wenn der Motor bei niedrigem Kraftstoffstand gestartet wird. Auf diese Weise wird ein Trockenfallen der Kraftstoffpumpe 30 verhindert, so dass sie den Motor (nicht abgebildet) im Allgemeinen ohne Druckschwankungen mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 unter konstantem Druck versorgen kann.
In den Fig. 5 bis 7 wird dargestellt, dass der Vorratsbehälter 26 in der vorliegenden Ausführungsform im Allgemeinen rechteckig ist und ein konstruktionsabhängiges Nutzvolumen aufweist, das in der Regel als Mindestvolumen angegeben wird (zum Beispiel 600 ml). In der vorliegenden Ausführungsform ist die kleinste Querschnittsfläche des Vorratsbehälters 26 größer als die Fläche der Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20. Aus diesem Grund kann der Vorratsbehälter 26 nicht durch die Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 geführt werden. Der Vorratsbehälter 26 wird vorzugsweise aus einem steifen Material wie zum Beispiel Kunststoff gefertigt. Anders als bei in der technischen Anwendung bekannten Baugruppen mit einem als integraler Bestandteil eines Wannenteils geformten Vorratsbehälter wird der erfindungsgemäße Vorratsbehälter 26 als separate Komponente und nicht als integraler Bestandteil eines der Wannenteile 16 oder 18 bereitgestellt.
Wie in Fig. 4 dargestellt wird, ist das Kraftstofffördermodul 14 in der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise am Boden des Kraftstofftanks 12 anzubringen. Folglich wird der Vorratsbehälter 26 mit drei in den Fig. 3-4 und 9-11 dargestellten Anschweißfüßen 40 mit dem zweiten Wannenteil 18 verbunden. Die Anschweißfüße 40 werden vorzugsweise aus einem ähnlichen Material gefertigt wie der Kraftstofftank 12, so dass sie wie nachstehend beschrieben im Inneren des Kraftstofftanks 12 angeschweißt werden können. In der vorliegenden Ausführungsform werden sowohl die Wannenteile 18 und 19 des Kraftstofftanks 12 als auch die Anschweißfüße 40 aus einem hochdichten Polyethylenmaterial (HDPE) gefertigt. Es können jedoch auch andere Kunststoffe verwendet werden. Die Anschweißfüße 40 werden in die in den Fig. 5-7 dargestellten integralen Fußhalter 42 an der Unterseite des Vorratsbehälters 26 eingerastet.
Um sicherzustellen, dass der Vorratsbehälter 26 stets mit einer möglichst großen Menge Kraftstoff gefüllt ist, wird eine Zusatzpumpe 28 als Teil des Kraftstofffördermoduls 14 bereitgestellt. Wenn die Kraftstoffpumpe 30 in Betrieb ist, wird der Vorratsbehälter 26 durch die Zusatzpumpe 28 ständig aufgefüllt. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei der Zusatzpumpe 28 vorzugsweise um eine in den Vorratsbehälter 26 integrierte und nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe arbeitende Venturidüsenpumpe mit einer Einrastdüse 44, wie in den Fig. 5-8 dargestellt wird. Die Zusatzpumpe 28 wird betrieben, indem ein Teil des von der Kraftstoffpumpe 30 erzeigten Kraftstoffflusses über den Einbau-Kraftstofffilter 34 und die Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe 36 umgeleitet und als Antriebsstrahl für die Zusatzpumpe 28 verwendet wird. Die Zusatzpumpe 28 transportiert Kraftstoff über einen gesockelten Filter 46 vom Boden des Kraftstofftanks 12 im Vorratsbehälter 26. Um die Menge nicht verwendbaren Kraftstoffs im Kraftstofftank 12 zu minimieren, wird der gesockelte Filter 46 wie nachstehend beschrieben am Boden des Kraftstofftanks 12 positioniert.
Um das Auffüllen des Vorratsbehälters 26 zu vereinfachen, wird am Boden des Vorratsbehälters 26 ein Klappenventil 48 bereitgestellt, wie in den Fig. 5 und 7 dargestellt wird. Über das Klappenventil 48 kann Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 12 in den Vorratsbehälter 26 fließen und beim erstmaligen Füllen oder beim Nachfüllen des Kraftstofftanks 12 die Kraftstoffpumpe 30 auffüllen.
In den Fig. 3-4 und 12 wird dargestellt, dass die Kraftstoffpumpe 30 in einem Winkel von zum Beispiel 45 Grad im Vorratsbehälter 26 positioniert ist, so dass sich der Einlass der Kraftstoffpumpe am tiefsten Punkt des Vorratsbehälters befindet. Bei der Kraftstoffpumpe 30 handelt es sich vorzugsweise um eine Kreiselpumpe, es kann jedoch eine auch eine Pumpe eines anderen Typs eingesetzt werden, zum Beispiel eine Axialpumpe. Am Einlass der Kraftstoffpumpe 30 ist ein Tuchfilter 50 angebracht. Das Kraftstofffördermodul ist mit einer Behälterabdeckung 32 ausgestattet, um die Kraftstoffpumpe 30 zu sichern und um zu verhindern, dass während der Fahrt Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 26 schwappt. Die Kraftstoffpumpe 30 weist einen Spritzgegossenen Kragen 52 auf, der in eine entsprechende Aussparung der Reservoirabdeckung 32 einrastet, so dass die Kraftstoffpumpe 30 mit der Reservoirabdeckung 32 verbunden ist. Die Reservoirabdeckung 32 wiederum ist mit dem Vorratsbehälter 26 verbunden, so dass die Position der Kraftstoffpumpe 30 relativ zum Vorratsbehälter 26 gesichert wird. Der Spritzgegossene Kragen 52 ermöglicht bei Wartungsarbeiten ein problemloses Entnehmen bzw. Auswechseln der Kraftstoffpumpe 30. Die Pumpe 30 wird mit Gummipuffern 54 montiert, um die Geräusch- und Vibrationsübertragung auf das Kraftstofffördermodul 14 zu verringern.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Reservoireinheit 22 außerdem einen Einbau-Kraftstofffilter 34, wie in den Fig. 3-4 und 13 dargestellt wird. Die Kraftstoffpumpe 30 speist den Einbau-Kraftstofffilter 34 über den Kraftstoffpumpenschlauch 70, um den Motor und die Zusatzpumpe 28 mit sauberem, gefiltertem Kraftstoff zu versorgen. Die Versorgung des Motors erfolgt über den Kraftstoffschlauch 74, und die Versorgung der Zusatzpumpe 28 erfolgt über den Zusatzpumpen-Versorgungsschlauch 72. Die Schläuche 70, 72 und 74 werden vorzugsweise aus einem leitfähigen Material gefertigt, um die Erdung zu ermöglichen, und sie weisen wartungsfreundliche Schnellanschlüsse auf. Der Einbau-Kraftstofffilter 34 wird ebenfalls so mit der Behälterabdeckung 32 verbunden, dass er zu Wartungszwecken entfernt werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Verbindung zwischen der Reservoirabdeckung 32 und dem Einbau-Kraftstofffilter 34 mittels einer Haltevorrichtung 56 in der Abdeckung 32 hergestellt. Der Fachmann erkennt, dass der Einbau-Kraftstofffilter 34 alternativ auch außerhalb des Kraftstofftanks 12 angebracht werden kann.
Um einen konstanten Druck im gesamten Kraftstofffördersystem 10 zu gewährleisten, wird eine Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe 36 als Teil der Reservoireinheit 22 bereitgestellt, wie in den Fig. 3-4 dargestellt wird. Die Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe 36 umfasst eine Reglersicherung 58 und einen Druckregler 60, wie in den Fig. 14-15 dargestellt wird. Die Reglersicherung 58 wird vorzugsweise aus einem leitfähigen Material gefertigt, um eine elektrostatische Aufladung zu verhindern, und sie weist ein parallel zur Austrittsöffnung angeordnetes Überdruckventil auf. Die Reglersicherung 58 ist durch eine Befestigungsschelle 59 lösbar mit dem Vorratsbehälter 26verbunden. Der Druckregler 60 ist durch eine Einrastverbindung 63 lösbar mit der Reglersicherung 58 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Kraftstoff-Druckregler 60 zum Beispiel einen Kraftstoffleitungsdruck von ungefähr 400 kPa gewährleisten, wobei ein überschüssiger Teil des Kraftstoffflusses mit ungefähr 200 kPa zur Zusatzpumpe 28 umgeleitet wird. Weiterer überschüssiger Kraftstofffluss wird über das Überdruckventil 62 zurück in den Vorratsbehälter 26 geleitet. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Werte in illustrativer Weise angegeben werden und nicht im Sinne einer Einschränkung zu verstehen sind. Je nach Gestaltung des Kraftstofftanks, des Kraftstofffördermoduls und des Motors können auch andere Druckbereiche gelten.
Die Reservoireinheit 22 umfasst außerdem eine seitlich an dem Vorratsbehälter 26 angebrachte Füllstandssensor-Baugruppe 38, wie in den Fig. 3-4 dargestellt wird. Die Füllstandssensor-Baugruppe 38 sendet ein Signal an das Steuermodul (nicht abgebildet) des Fahrzeugs, um den mit einem Schwimmerarm 64 ermittelten Kraftstoffstand anzugeben.
In den Fig. 2 und 16-17 wird dargestellt, dass das Kraftstofffördermodul 14 eine Flanschbaugruppe 24 umfasst. Die Flanschbaugruppe 24 wird vorzugsweise aus einem leitfähigen Material gefertigt, um eine Erdung zu ermöglichen. Die Flanschbaugruppe 24 weist eine aufgeschweißte Kabeldurchführung 66 auf, über den die Kraftstoffpumpe 30 und die Füllstandssensor- Baugruppe 38 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Kabeldurchführung 66 weist einen nicht leitenden Anschluss 68 auf, so dass die Stromführenden Leiter voneinander und von der leitfähigen Flanschbaugruppe 24 isoliert sind. Die Flanschbaugruppe 24 ist durch einen O-Ring oder eine ähnliche Dichtung mit der Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 verbunden.
In Fig. 18 wird ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 zur Herstellung des oben beschriebenen Kraftstofffördersystems 10 dargestellt. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102. In diesem Schritt 102 wird ein Kraftstofffördermodul 14 bereitgestellt, das eine Reservoireinheit 22 mit einem Vorratsbehälter 26 und damit verbundene Anschweißfüße 40 umfasst, wie in den Fig. 2-4 dargestellt ist. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 104. In diesem Schritt 104 werden ein erstes Wannenteil 16 und ein zweites Wannenteil 18 für einen Kraftstofftank 12 im Thermoformverfahren hergestellt. Insbesondere wird für jedes Wannenteil 16 und 18 eine vorzugsweise aus einem hochdichten Polyethylenmaterial (HDPE) gefertigte Kunststoffplatte auf eine Temperatur von ungefähr 150 bis 220 Grad Celsius erhitzt, bis sie verformbar wird. Die erhitzte Kunststoffplatte wird dann in einer Form vakuumgeformt, so dass sie die Form eines der Wannenteile 16 und 18 annimmt, aus denen der Kraftstofftank 12 besteht, wie in Fig. 1 dargestellt wird.
Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 106. In diesem Schritt 106 wird die Reservoireinheit 22 mit dem zweiten Wannenteil 18 verbunden. Wenn das zweite Wannenteil 18 thermogeformt wurde und das Material noch heiß ist, wird die Reservoireinheit 22 des Kraftstofffördermoduls 14 in der vorliegenden Ausführungsform auf der Oberfläche des zweiten Wannenteils 18 positioniert, die einen Teil der Innenfläche des Kraftstofftanks 12 bildet, wie in Fig. 1 dargestellt wird. Die drei in den Vorratsbehälter 26 eingerasteten Anschweißfüße 40 werden dann an das zweite Wannenteil 18 geschweißt. Insbesondere werden die in den Fig. 9-11 dargestellten Anschweißfüße 40 vorzugsweise aus einem ähnlichen Material gefertigt wie die Wannenteile 16 und 18, zum Beispiel aus einem hochdichten Polyethylenmaterial (HDPE). Weiterhin sind die Anschweißfüße 40 als separate Komponenten ausgebildet. Sie werden nicht einteilig mit dem Vorratsbehälter 26 ausgeformt, da der Vorratsbehälter 26 der Temperatur standhalten muss, die benötigt wird, um die Anschweißfüße 40 wie unten beschrieben mit dem thermogeformten Wannenteil 18 zu verbinden.
Die Anschweißfüße 40 und insbesondere die Kontaktflächen der Anschweißfüße 40 werden auf ungefähr 90 bis 150 Grad Celsius vorgewärmt. Wenn das Material der Anschweißfüße 40 und des zweiten Wannenteils 18 ausreichend erweicht ist, entsteht beim Aufsetzen der Anschweißfüße 40 auf den zweiten Wannenteil 18 eine dauerhafte molekulare Bindung zwischen den Kontaktflächen der Anschweißfüße 40 und dem Wannenteil 18. Auf diese Weise wird die Reservoireinheit 22 fest mit der Oberfläche des zweiten Wannenteils 18 verbunden, die einen Teil der Innenfläche des Kraftstofftanks 12 bildet.
Es hat sich als nützlich erwiesen, die Anschweißfüße 40 vorzuwärmen, um eine feste Verbindung mit dem zweiten Wannenteil 18 zu bilden. Der Fachmann erkennt allerdings, dass dieses Vorwärmen unter Umständen nicht erforderlich ist, wenn die Reservoireinheit 22 unmittelbar nach dem Thermoformen des zweiten Wannenteils 18 auf das Wannenteil 18 gesetzt wird.
Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 108. In diesem Schritt 108 wird das erste Wannenteil 16 mit dem zweiten Wannenteil 18 verbunden. Nachdem die Reservoireinheit 22 mit dem zweiten Wannenteil 18 verbunden wurde, wird das thermogeformte erste Wannenteil 16 in seine Montageposition gebracht, und die beiden Wannenteile 16 und 18 werden zum in Fig. 1 dargestellten Kraftstofftank 12 zusammengeschweißt. Dieser Schweißvorgang wird durchgeführt, während die Wannenteile 16 und 18 noch heiß sind, so dass eine dauerhafte molekulare Verbindung zwischen ihnen entsteht. Wenn die Wannenteile 16 und 18 miteinander verbunden sind, bleiben die sie enthaltenden Formen für eine kurze Abkühlphase zusammengedrückt.
Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 110. In diesem Schritt 110 wird eine Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 in das erste Wannenteil 16 geschnitten, vorzugsweise im Wesentlichen oberhalb der Reservoireinheit 22.
Diese Öffnung ermöglicht nach dem Entfernen der Formen den Zugang zum Inneren des Kraftstofftanks 12. Um die Permeation von Kohlenwasserstoff auf die Außenseite des Kraftstofftanks 12 zu minimieren, ist die Fläche der Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 gerade so groß, dass die wartungsbedürftigen Komponenten der Reservoireinheit 22 einschließlich der Kraftstoffpumpe 30 und des Einbau-Kraftstofffilters 34 entfernt werden können. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 einen Querschnitt auf, die es nicht zulässt, den Vorratsbehälter 26 durch die Öffnung zu führen.
Anschließend kühlt der Kraftstofftank 12 auf Raumtemperatur ab. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 112. In diesem Schritt 112 wird eine Flanschbaugruppe 24 an der Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 befestigt. Insbesondere wird die Flanschbaugruppe 24 so an der Kraftstofftank- Zugangsöffnung 20 angeordnet, dass die elektrischen und hydraulischen Verbindungen zur Reservoireinheit 22 hergestellt werden können. Die elektrischen Verbindungen werden über die aufgeschweißten Kabeldurchführung 66 hergestellt, und die hydraulischen Verbindungen werden über die Schnellanschlüsse des Kraftstoffpumpenschlauchs 70, des Zusatzpumpen- Versorgungsschlauchs 72 und des Kraftstoffschlauchs 74 hergestellt. Anschließend wird die Flanschbaugruppe 24 lösbar mit der Kraftstofftank- Zugangsöffnung 20 verbunden. Die Reservoireinheit 22 einschließlich der Kraftstoffpumpe 30, der Einbau-Kraftstoffilterbaugruppe 34, der Kraftstoff- Druckreglerbaugruppe 36 und der Füllstandssensor-Baugruppe 38 ist nach Entfernen der Flanschbaugruppe 24 zu Wartungszwecken zugänglich.
Der Vorratsbehälter 26 des auf die beschriebene Weise in den Kraftstofftank 12 eingebauten Kraftstofffördermoduls 14 kann ein größeres Volumen und Fassungsvermögen aufweisen als bei herkömmlichen Kraftstoffförderbaugruppen. Größe und Form des Vorratsbehälters 26 sowie der weiteren Komponenten der Reservoireinheit 22 sind nicht mehr durch die Abmessungen der Kraftstofftank-Zugangsöffnung 20 eingeschränkt. Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform anders als bei in der technischen Anwendung bekannten Reservoireinheiten mit einem als integraler Bestandteil der Kraftstofftankwanne geformten Vorratsbehälter außerdem eine Zusatzpumpe 28, ein Einbau-Kraftstofffilter 34, eine Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe 36, eine Füllstandssensor-Baugruppe 38 und der Vorratsbehälter 26 in die nicht integrale Reservoireinheit 22 integriert werden. Bei Konstruktionsänderungen am Vorratsbehälter 26 oder an anderen Komponenten der Reservoireinheit 22 ist keine aufwendige Anpassung der Werkzeuge und Bearbeitungsverfahren für den Kraftstofftank erforderlich.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform werden mehrere Stützstangen 80 eingesetzt, um die Reservoireinheit 22 im Kraftstofftank zu befestigen, wie in Fig. 19 dargestellt ist. Insbesondere ist eine Seite der Stützstangen 80 mittels Stangensicherungselementen 82, die als integraler Bestandteil der Behälterabdeckung 32 ausgebildet sind, mit der Reservoirabdeckung 32 verbunden. Die Stützstangen 80 erstrecken sich von der Reservoireinheit 22 vertikal nach oben und weisen am oberen Ende einen Stangen-Anschweißfuß 84 auf. Wenn die Wannenteile 16, 18 für den Kraftstofftank 12 wie vorstehend beschrieben Thermogeformt wurden, werden die Stangen-Anschweißfüße 84 an die inner Oberfläche des ersten Wannenteils 16 geschweißt. Das hierbei eingesetzte Verfahren gleicht dem oben beschriebenen Verfahren zum Anschweißen der Anschweißfüße 40. Um jede Stützstange 80 läuft eine Feder 86, mit der das Kraftstofffördermodul 14 auf Abstand von den Stangen-Anschweißfüßen 84 gehalten wird. Die Stangensicherungselemente 82 weisen Sicherungsstifte auf, mit denen die Federn 86 beim Befestigen der Reservoireinheit 22 am ersten Wannenteil im gespannten Zustand fixiert werden. Nachdem die Wannenteile 16, 18 zusammengeschweißt wurden und der Kraftstofftank 12 abgekühlt ist, werden die Sicherungsstifte entfernt, so dass die Reservoireinheit 22 von den Federn 86 gegen das zweite Wannenteil 18 gedrückt wird, das die Unterseite des Kraftstofftanks 12 bildet.
Es wurden in exemplarischer Weise verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese exemplarischen Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann erkennt, dass Abwandlungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen, wie er sich aus den nachfolgenden Ansprüchen ergibt. Alle Abwandlungen und Modifikationen, die im Umfang der aufgeführten Patentansprüche und deren Äquivalente liegen, sind in der Erfindung eingeschlossen.

Claims

1. Verfahren zum Zusammenbau eines Kraftstofffördersystems, die folgenden Schritte umfassend:

a) Bereitstellen einer Reservoireinheit (22), die einen Vorratsbehälter (26) umfasst;

b) Herstellen eines ersten Wannenteils (16) und eines zweiten Wannenteils (18) eines Kraftstofftanks (12) im Thermoformverfahren;

c) Befestigen der Reservoireinheit (22) am ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18); und

d) dichtes Verbinden des ersten und zweiten Wannenteils (16, 18) zu einem Kraftstofftank (12), der die Reservoireinheit (22) einschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reservoireinheit (22) mit einer Mehrzahl von Anschweißfüßen (40) am ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18) befestigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Reservoireinheit (22) verbundenen Anschweißfüße (40) wärmeverformbare Bereiche aufweisen, die eine molekulare Verbindung mit dem ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18) ausbilden können.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstofftank-Zugangsöffnung (20) im ersten und/oder zweiten Wannenteil (16, 18) geformt wird, um den Zugang zur Reservoireinheit zu ermöglichen.

5. Das Verfahren nach Anspruch 4, mit den folgenden weiteren Merkmalen:

a) Bereitstellen einer Flanschbaugruppe (24);

b) Herstellen einer lösbaren Verbindung zwischen der Flanschbaugruppe (24) und dem ersten und/oder zweiten Wannenteil (16, 18), so dass der Kraftstofftank (12) abgedichtet wird, wobei die Flanschbaugruppe (24) in die Kraftstofftank-Zugangsöffnung (20) eingesetzt wird; und

c) Entfernen der Flanschbaugruppe (24) nach dem dichten Verbinden des ersten und zweiten Wannenteils (16, 18), um den Zugang zur Reservoireinheit (22) zu ermöglichen.

6. Verfahren zur Montage eines Kraftstofffördersystems, die folgenden Schritte umfassend:

a) Herstellen eines ersten Wannenteils (16) und eines zweiten Wannenteils (18) eines Kraftstofftanks (12) im Thermoformverfahren;

b) Bereitstellen einer Reservoireinheit (22), die einen Vorratsbehälter umfasst (26);

c) Befestigen der Reservoireinheit (22) am ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18);

d) dichtes Verbinden des ersten und zweiten Wannenteils (16, 18) zu einem Kraftstofftank (12), der die Reservoireinheit (22) zumindest teilweise einschließt; und

e) Ausbilden einer Kraftstofftank-Zugangsöffnung (20) im ersten und/oder zweiten Wannenteil (16, 18).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reservoireinheit (22) mit einer Mehrzahl von Anschweißfüßen (40) am ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18) befestigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Reservoireinheit (22) verbundenen Anschweißfüße (40) wärmeverformbare Bereiche aufweisen, die eine molekulare Verbindung mit dem ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18) ausbilden können.

9. Kraftstofffördersystem, die folgenden Merkmale aufweisend:

a) eine Mehrzahl Thermogeformter Wannenteile (16, 18) für einen Kraftstofftank (12), wobei mindestens ein Thermogeformtes Wannenteil (16, 18) eine Kraftstofftank-Zugangsöffnung (20) aufweist; und

b) eine nicht integrale Reservoireinheit (22), die einen Vorratsbehälter (26) umfasst, wobei die kleinste Querschnittsfläche des Vorratsbehälters (26) größer als die Fläche der Kraftstofftank- Zugangsöffnung (20) ist, und wobei die Reservoireinheit (22) dazu vorgesehen ist, Kraftstoff zu speichern und innerhalb des Kraftstofftanks (12) mit mindestens einem der Thermogeformten Wannenteile (16, 18) verbunden ist.

10. Kraftstofffördersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht integrale Reservoireinheit (22) weiterhin eine Zusatzpumpe (28), eine Kraftstoffpumpe (30), eine Behälterabdeckung (32), eine Einbau-Kraftstofffilterbaugruppe (34), eine Kraftstoff-Druckreglerbaugruppe (36) und eine am Vorratsbehälter (26) angeordnete Füllstandssensor-Baugruppe (38) umfasst.

11. Kraftstofffördersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstofffördersystem weiterhin eine Mehrzahl wärmeverformbarer Anschweißfüße (40) aufweist, die eine molekulare Verbindung mit dem ersten oder zweiten Wannenteil (16, 18) ausbilden können, wobei die Reservoireinheit (22) mittels der Anschweißfüße (40) mit mindestens einem der Thermogeformten Wannenteile (16, 18) verbunden ist.

12. Kraftstofffördersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstofffördersystem weiterhin eine Flanschbaugruppe (24) umfasst, die lösbar mit mindestens einem eine Kraftstofftank- Zugangsöffnung (20) aufweisenden Thermogeformten Wannenteil (16, 18) verbunden ist.