DE1946410A1

DE1946410A1 - Brennstofftank fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1946410A1
Application number: DE19691946410
Authority: DE
Inventors: Redding Harry Lee
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1968-09-12
Filing date: 1969-09-09
Publication date: 1970-03-26
Also published as: US3552599A; GB1231675A

Description

General Motors Corporation, Detroit, Michigan,

Brennstofftank für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Brennstofftank für Kraftfahrzeuge aus blaaverformtem Kunststoff mit zwei einander im wesentlichen parallel gegenüberliegenden Seitenwänden.

Brennstofftanks sollen widerstandsfähig gegen Stösse sein, andererseits aber auch nachgiebig sein, um sich unter dem Enfluss normaler Kräfte verformen zu können. Bei einer solchen Verformung können im Bereich der verformten Teile erhebliche Spannungen auftreten, so dass bei einer aus Segmenten zusammengesetzten Bauweise die Verbindungen so bemessen werden, dass sie diese Spannungen aufnehmen können. Eine weitere Forderung bei Brennstofftanks besteht darin, dass das Gewicht gering sein soll und sein Volumenbedarf in einem tragbaren Verhältnis zum Passungsvermögen steht»

Ferner können Schläge des Brennstoffs im Tank bei Änderung der Richtung oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auftreten. Hierzu dienten früher eingebaute Prallbleche als Gegenmassnahme, durch die der Tank in mehrere Kammern unterteilt wird und die eintretende Bewegung des Brennstoffs lokalisiert wird. Die Prallwände erschweren jedoch erheblich die Fertigung

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und sind für die Erhöhung der Festigkeit des Brennstofftanks gegen Verformungen nur wenig geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter weitgehender Gewichtsverminderung die Starrheit eines Brennstofftanke für Kraftfahrzeuge zu erhöhen, wobei zugleich eine wirksame Bekämpfung von Schlingerbewegungen des Brennstoffe im Tank während des Fährbetriebes erfolgt·

Die gestellte Aufgabe wird erfindungegemäss dadurch gelöst, dass mindestens eine Seitenwand " .". zu einem nach innen ragenden Ansatz verformt ist, der mit einer innen liegenden Fläche gegen die andere Seitenwand anliegt und mit dieser verbunden ist, um die Widerstandsfähigkeit der Seitenwände zu erhöhen. Durch die in dieser Weise innerhalb des Brennstofftanks gebildeten Säulen wird bei geringem Volumen- und Gewichtsaufwand eine Versteifung der Seitenwände in erheblichem Umfang erzielt. Die im Brennstofftank enthaltenen Säulen beanspruchen nur einen verhältnismässig geringen Anteil des Gesamtvolumens und können so angeordnet werden, dass sie Sciilingerbewegungen des Brennstoffs im Brennstofftank dämpfen_β

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass Ansätze an beiden Seitenwänden paarweise einander gegenüber liegend geformt sind und mit ihren inneren Flächen miteinander verbunden sind. Zweckmässig erfolgt die Verbindung der inneren Flächen der Ansätze mit der anderen Seitenwand bzw_o deren Ansätzen durch Verschmelzung.

Bei einer anderen Ausführungsform dieser Art ist im · Bereich der Schmelzverbindung an der inneren Fläche der Ansätze

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eine Umfangsnut gebildet, die bei überschreiten eines vorgegebenen Druckes innerhalb des Brennstofftanks die Trennung der Schmelzverbindung unterctützt. Auf diese Weise ist eine Sicherung gegen Zerstörung" des Tanks gewährleistet, der sich unter Vergrösserung seines effektiven Volumens verformen kann, wenn die durch die Ansätze gegebene Versteifung bei übermäasig hohen Drücken beseitigt wird. Ein Bruch, durch den Brennstoff nach aussen gelangen könnte, ist damit unterbunden.

Nach einem weiteren Merkmal der E_rfindung weisen die Ansätze die Form von nach aussen offenen hohlen Kgelstümpfen auf. Diese Axisbildung ergibt ein geringes Gewicht und erleichtert die Herstellung durch Blasverformung.

In der Zeichnung ist ein Ausfülirungsbeispiel eines .brennst off tanks nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Pig. 1 eine Teilseitenansicht des hinteren Teils eines Kraftfahrzeugs mit einem Brennstofftank nach der Erfindung,

Pig. 2 eine perspektivische Ansicht auf den brennstofftank auf seine eine Seitenwand gesehen, Pig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1 in -

grösserem Mali stäbe, Pig. 4 ein Schnitt nach der linie 4-4 in Pig.1 in

grösserem Maßstabe und

Pig. 5 ein Teilschnitt durch eine Schmelzverbindung zweier Ansätze einer abgewandelten B_auform eines Brennstofftanks nach der E_rfindung.

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BAD

Ein Kraftfahrzeug 10 weist einen Fahrzeugkörper 12 auf, in dessen hinterem Teil hinter einer Rückwand 15 des Ausschnitts für ein Hinterrad 14 ein Brennstofftank 16 eingebaut ist. Der Brennstofftank 16 ruht auf einer Wiege 18, die sich j

quer unter dem Brennstofftank erstreckt und mit dem Fahrzeug 10 , verbunden ist. Die Wiege 18 greift in einen an der unteren Flä-

ehe des Brennstofftanks 16 gebildeten Sattel 20.

An der Aussenseite der oberen Fläche des Brennstoff-'¹ tanks 16 ist eine Öffnung 23.gebildet, an der ein Füllstutzen 22'

befestigt ist. Ferner ist in der oberen Fläche des Brennstoff- . tanks 16 eine zweite Öffnung 24 gebildet, die dem Anschluss eineat Brennstoffleitung zur Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs und : einer Flüssigkeitsstandanzeigeeinrichtung dient, die nicht dar- . gestellt sind.

Der Brennstofftank 16 besteht aus einem Stück und wird durch Blasverformung aus Kunststoff hergestellt, wobei seine Aussenwandung 26 zwei zueinander im wesentlichen parallele Seitenwände 28 und 29 erhält. An den Seitenwänden 28 und 29 sind mehrere nach innen gerichtete kegelförmige Ansätze 30 geformt.

Fig. 3 und 4 zeigen den Aufbau des Brennstofftanks im einzelnen. Die Wiege 18 erstreckt sich zwischen dem Fahrzeugkörper 12 und einer inneren Wand 32 des Radgehäusee. An der Wand 32 ist ein Spannbolzen 34 aufgehängt, der durch einen Flansch 36 der Wiege 18 tritt. An der anderen Seite trägt die Wiege 18 einen hakenförmig gebogenen Flansch 38, der über eine Am Fahrzeugkörper 12 befestigte Stütze 40 greift. Im Bereich

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BAD ORIGINAL

ι des Püllstutzens 22 ist an dem Pahrzeugkörper 12 schwenkbar eine Klappe 42 befestigt, die den Zugang zum füllstutzen 22 ermöglicht.

Der einen Innenraum 44 bildende Brennstofftank 16 besteht , wie bereits erwähnt aus einem Kunststoff. Zweckmässig wird ein stossfester, undurchlässiger Polyäthylenkunststoff grosser Dichte verwendet, beispielsweise ein Kunststoff einer Dichte von 0,953 und einem Biegungsmodul von etwa 7040 kg/cm ' und einem Schmelzindex von 0,1 bis 0,3 nach den Prüfvorschriften ASiEM D1238. Die Wandstärke des Brennst off tanks beträgt hierbei 2,54 mm.

Der Füllstutzen 22 besteht aus einem zylindrischen Rohr 46, das durch die Öffnung 23 ragt und in dieser durch eine Dichtung 48 abgedichtet befestigt ist. Das äussere Ende des Roh-'

res 46 ist radial nach aussen und dann nach unten abgebogen, um einen nockenartigen Plansch 50 au bilden. Das Rohr 46 wird durch eine Kappe 52 verschlossen, deren um Umfang einwärts ge- ; * bogejie Enden 54 mit dem Plansch 50 zusammenarbeiten, um eine in der Kappe 52 liegende Dichtung 56 gegen den oberen Rand des Rohres 46 zu drücken.

An der zweiten Öffnung 24 des Brennstofftanks 16 ist eine nach aussen gerichtete Rippe 58 gebildet, an der ein ^: ringförmiger Plansch 60 mit nach aussen gerichtete ÜTockenflachen 62 befestigt ist. Ein napfartiger Deckel \$/& ist unter Spannung gegen eine Dichtung 66 und den Plansch 60 durch nach innen abgebogene Teile 68 gehalten*

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Bei Brennstoff tanks dieser Form, mit zueinander pa-« rallelen Seitenwänden verhältnismässig geringer Dicke, können erhebliche Verformungen eintreten. Bei gefülltem Brennstofftank mit einer praktisch nicht zusammendruckbaren Flüssigkeit können dadurch unerwünscht hohe Spannungen im Werkstoff des Brennstofftanks auftreten. Eine derartige Verformung ist bei der erfindungsgemässen Bauart durch die vorgesehnen Ansätze 30 unterbunden·

Wie die Fig· 3 und 4 zeigen, weisen diese Ansätze nach innen geneigte Wände 70 auf, die von den Seitenwänden 28 und

29 ausgehen und in der Mitte des Innenraums 44 in senkrecht zur Achse der Ansätze 30 liegenden Ffächen 72 enden. Je ein Ansatz

30 an jeder Wand 28 und -29 liegen einander gegenüber und bilden zusammen eine Säule, die die Form eines Diabolo hat. Die beiden inneren Flächen 72 jedes· Paares von Ansätzen 30 werden bei der Blasverformung des Werkstoffs zum Brennstofftank durch Verschmelzen miteinander verbunden, so dass die gebildeten Säulen eine starre Verbindung der beiden Seitenwände 28 und 29 an dieser Stelle bewirken. Die beiden inneren Flächen 72 der Ansätze bilden hierbei einen Steg 74.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Ansätze einen Eegelwinkel von etwa 25° auf, da dieser für das Herstellungsverfahren vorteilhaft ist. Die Ansätze können aber beliebige Form erhalten, beispielsweise sogar zylindrisch gestaltet sein. Ferner können die Ansätze 30 auch nur an einer der Seitenwände 28 und gebildet werden, wobei dann ihre Flächen 72 gegen die Innenflä-' ehe der anderen Seitenwand zur Anlage kommen und mit dieser

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verbunden werden. Die Ansätze müssen auch nicht hohl sein, obwohl sich dies aus Gründen der Gewichtsverminderung empfiehlt.

Wie bereits erwähnt ist bei einem Ausführungsbei— spiel die Wandstärke mit 2,54- mm gewählt; die Dicke des an der Schmelzverbindung der beiden inneren Flächen 72 gebildeten Steges 74 beträgt dann 5,08 mm, während der Durchmesser des Steges etwa 25,4 mm beträgt. Das Passungsvermögen des Brennstofftanks beträgt etwa 90 Liter bei einem Gesamtvolumen des Tanks von etwa 94 Litern. Die Ansätze 30 nehmen also nur einen geringen Teil des Volumens in Anspruch.

Wie Fig. 5 zeigt, ist bei einer abgewandelten Ausführungsform im Bereich des Steges 74 eine Ringnut 76 gebildet.' Von dieser kann eine gesteuerte Trennung der Schmelzverbindung ausgehen, wenn der Druck im Inneren des Brennstofftanks einen vorgegebenen Wert übersteigt. Da z.B. Potyäthylen auf Spannungskonzentratienen durch Nutenbildung anfällig ist, kann eine Trennung längs der ursprünglichen Verbindungsflache erzielt werden, ohne dass die inneren Flächen 72 der Ansätze 30 zerstört werden, wodurch der Brennstofftank undicht werden würde. Durch die Auflösung der Verbindung der Teile der die Seitenwände verbindenden Säule können die Seitenwände sich nach aussen verformen, um der Drucksteigerung im Inneren des Brennst off tanks nachgeben zu nen. Die vorgegebene Druckhöhe kann durch die Formgebung der Ringnut 76 bestimmt werden und hängt auch von der Grosse der Fläohe der Schmelzverbindung im Steg 74 ab. Dies erleichtert die Einstellung des jeweils gewünschten Grenzwerts des Drucks.

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Claims

Patentansprüche :

¹ 1.) Brennstofftank für Kraftfahrzeuge aus blasverformten Kunststoff mit zwei einander im wesentlichen parallel gegenüber liegenden Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenwand (28,29) zu

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einem nach innen ragenden Ansatz (30) verformt ist, der mit einer innen liegenden Fläche (72) gegen die andere Seitenenü \ anliegt und mit dieser verbunden ist, um die Widerstandsfähigkeit der Seitenwände zu erhöhen. ^:
2. Brennstofftank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ansätze (30) an beiden Seitenwänden (28,29) paarweise einander gegenüber liegend geformt sind und mit ihren inneren Flächen (72) miteinander verbunden sind.
3. Brennstofftank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die "Verbindung der inneren Flächen (72) der, Ansätze (30) mit der anderen Seitenwand oder deren Ansätzen durch Verschmelzung erfolgt. '
4. Brannstofftank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Schmelzverbindung an der inneren Fläche (72) der Ansätze (30) eine Umfangsnut (76) gebildet ist, die .bei Übersehreiten eines vorgegebenen Druckes innerhalb des Brennst off tanks die Trennung der Schmelzverbiiidung unterstützt.

5· Brennstofftank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansätze (30) die Form ■ von nach aussen offenen hohlen Kegelstümpfen aufweisen.

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