DE19504865A1 - Füllvorrichtung für Treibstoff und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, die eine Leitung aufweist mit wenigstens einer inneren Schicht aus polymerischem, fluo­ riertem Material und wenigstens einer äußeren Schicht aus thermoplastischem Material sowie mit einem Verfahren zu deren Herstellung.

Es sind bereits Füllvorrichtungen für die Zufuhr von Treib­ stoff, z. B. aus einem Kunststoffbehälter in den Tank eines Kraftfahrzeuges, bekannt, welche eine mehrschichtige Lei­ tung aufweisen. Diese Leitung besteht z. B. aus einer inne­ ren Schicht aus fluoriertem (durch Einführung von Fluor) Material, das gegen die Verdampfung von Kohlenwasserstoffen resistent ist, und einer oder mehrerer äußerer Schichten aus polymerischen Materialien, welche gegen den Angriff von chemischen Komponenten beständig sind.

In bekannten Verfahren zur Herstellung derartiger Füllvor­ richtungen werden Klebstoffe verwendet, zum Beispiel vom Epoxi- bzw. Epoxidharz- oder Uretantyp, zwischen den zuvor erwähnten Schichten unterschiedlicher Materialien. Andere bekannte Verfahren basieren auf einer Modifizierung der Oberflächeneigenschaften der inneren fluorierten Schicht durch Aktivierung der Oberfläche mittels einer Behandlung mit ionisiertem Gas.

Die Nachteile der bekannten Füllvorrichtungen sowie der bekannten Verfahren zu deren Herstellung bestehen in der Schwierigkeit, die verschiedenen Leitungsschichten unter­ schiedlicher Materialien fest miteinander zu verbinden. Wie vorstehend beschrieben, sind hierfür komplexe Verfahrens­ schritte notwendig, welche mit großem Arbeits- und Kosten­ aufwand verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung möchte hier Abhilfe schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, eine Füllvor­ richtung für Treibstoff eines Kraftfahrzeuges sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche einen festen Verbund zwischen verschiedenen Schichten der Füll­ vorrichtung realisieren.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 5. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und 6 beschrieben.

Danach wird eine Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahr­ zeuges vorgeschlagen, welche eine Leitung bzw. einen Schlauch umfaßt mit einer inneren Schicht aus polymerischem fluoriertem Material und einer äußeren Schicht aus thermo­ plastischem Material, wobei die Leitung mit einer gerippten bzw. gefalteten Wandung ausgebildet ist.

In einem Verfahren zur Herstellung einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges wird: ein polymerisches, fluoriertes Material (9) und ein thermoplastisches Material (14, 16) in einem Extrudierkopf zu einem Halbprodukt ge­ formt bzw. gezogen; und das Halbprodukt durch einen Blas­ vorgang gegen die innere Oberfläche eines Formwerkzeuges mit einer zur äußeren Oberfläche der Füllvorrichtung kom­ plementären Oberflächenform gepreßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden gleichzeitig drei Kunststoffmaterialien zu einem Halbfabi­ kat extrudiert. Das Halbfabrikat wird daraufhin einem Blas­ vorgang unterzogen, wobei die Wände des Halbfabrikats gegen die innere Oberfläche eines Formwerkzeuges gepreßt werden, so daß die Füllvorrichtung im wesentlichen einem Abdruck der inneren Oberfläche des Formwerkzeuges entspricht. Als Resultat hiervon enthält die erfindungsgemäße Füllvorrich­ tung eine - mit einer gefalteten bzw. gerippten Wandung ausgebildete - Leitung aus einem polymerischen fluorierten Material, einem ersten thermoplastischen Material und einem zweiten thermoplastischen Material. Dabei schafft das letzt­ genannte Material einen chemischen Verbund zwischen dem fluorierten polymerischen Material und dem ersten thermo­ plastischen Material.

Vorteile und weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In der Beschreibung wird auf die beigefügte schematische Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Füll­ vorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges;

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä­ ßen Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, ins­ besondere Kraftfahrzeuges, insgesamt mit 1 bezeichnet. Die Füllvorrichtung 1 umfaßt eine Leitung bzw. einen Schlauch 2, der mit einer gerippten bzw. gefalteten Wandung ausge­ bildet ist - daher flexibel ist und sich im wesentlichen in longitudinaler Richtung zwischen einer ersten äußeren Man­ schette 3 und einer zweiten äußeren Manschette 4 erstreckt.

Die Manschetten 3 und 4 sind derart ausgebildet, daß sie über konventionelle Verbindungsmittel (welche der Übersicht halber im vorliegenden Fall nicht dargestellt sind) mit einem Treibstoffbehälter (ebenfalls nicht dargestellt) sowie einem Einfüllstutzen (ebenfalls nicht dargestellt) für die Treibstoffzufuhr von außen verbindbar sind.

Gemäß Fig. 2 enthält die Leitung 2 über ihre gesamte Länge eine Vielzahl von Wellen bzw. Rippen 6, die sich im wesent­ lichen in radialer Richtung zwischen einer inneren Ober­ fläche und einer äußeren Oberfläche einer - im wesentlichen zylindrischen - Wandung 7 der Leitung 2 erstrecken. Somit ist die Leitung 2 mit einer im vorliegenden Fall wellenför­ mig gerippten Wandung 7 ausgebildet, derart, daß die Lei­ tung 2 flexibel und in verschiedene Richtungen verbiegbar ist. Die Wellen bzw. Rippen 6 in der Wandung 7 der Leitung 2 setzen sich im wesentlichen aus zwei zylinderförmigen Wandabschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser zusammen, die alternierend entlang der gesamten Leitung 2 aufeinander folgen und jeweils miteinander verbunden sind.

Der zylindrische Wandabschnitt mit größerem Durchmesser ist in Fig. 3 im Schnitt dargestellt: Die Wand 7 besteht aus einer inneren Schicht 8 aus einem polymerischen, fluorier­ ten Material 9, z. B. auf der Basis von Ethylentetraflou­ rethylen oder Polytetraflourethylen, sowie einer äußeren Schicht 10 aus einem thermoplastischen Material. Vorzugs­ weise enthält die äußere Schicht 10 eine erste Lage 13 aus einem ersten thermoplastischen Material 14, z. B. auf der Basis von Nylon 12, und eine zweite Lage 15 aus einem zwei­ ten thermoplastischen Material 16, z. B. auf der Basis von Nylon 6. Die erste Lage 13 ist außen auf der zweiten Lage 15 angebracht, welche ihrerseits außen auf der inneren Schicht 8 aufliegt. In radialer Richtung betrachtet ist das zweite thermoplastische Material 16 daher in einer Zwi­ schenposition angeordnet und geeignet, eine chemische Ver­ bindung sowohl mit dem inneren polymerischen fluorierten Material 9, als auch mit dem äußeren ersten thermoplasti­ schen Material 14 zu bilden. Auf diese Weise bilden die Schichten 8, 13 und 15 nacheinander einen integralen Mate­ rialverbund, bei welchem die genannten Schichten fest - chemisch und mechanisch - miteinander verbunden sind.

Ferner ist dem polymerischen fluorierten Material 9 ein leitendes Material, z. B. in Form von Rußpartikeln, beige­ mischt, derart, daß in der inneren Schicht 8 wenigstens ein elektrisch leitender Abschnitt 17 (vgl. Fig. 3) vorhanden ist, welche einen mit Masse verbundenen leitenden Abschnitt zur Entladung etwaiger elektrostatischer Ladungen bildet.

Eine bevorzugte Variante eines Verfahrens zur Herstellung der zuvor beschriebenen Füllvorrichtung 1 umfaßt im wesent­ lichen zwei Verfahrensschritte: In einem ersten Verfahrens­ bzw. Bearbeitungsschritt wird das polymerische fluorierte Material 9, welchem auch Rußpartikel beigemischt sind, gemeinsam mit den thermoplastischen Materialien 14 und 16 in einem einzigen Extrudierkopf einem kontinuierlichen Ex­ trudiervorgang unterzogen, um eine Hohlform als Vor- bzw. Halbprodukt zu erzeugen. In einem zweiten Verfahrensschritt wird das Halbprodukt einem Blasformvorgang innerhalb eines Formwerkzeuges ausgesetzt, dessen innere Oberfläche komple­ mentär zur gewünschten Oberflächenform der Füllvorrichtung 1 geformt ist. Dabei wird Druckluft in das Innere des Halb­ produktes eingeblasen, welches hierdurch gegen die innere Wand des Formwerkzeuges gepreßt wird, derart, daß die Wan­ dung des Halbproduktes die Form der inneren Oberfläche des Formwerkzeuges annimmt.

Im Gebrauch der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung sorgt das polymerische fluorierte Material für eine gute Stabilität gegen die Einwirkung von Kohlenwasserstoffen; und das ther­ moplastische Material schützt die Füllvorrichtung gegen den Angriff von chemischen Komponenten. Die "gefaltete" Aus­ bildung der Leitung 2 gewährleistet eine hohe Flexibilität der Füllvorrichtung einerseits und trägt andererseits auch zum einem festen Verbund zwischen der inneren und äußeren Schicht der Leitung 2 bei.

Auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Füllvorrichtung erweist sich als besonders vorteilhaft, da es mit geringstem technischen Aufwand realisierbar und daher auch vom wirtschaftlichen Standpunkt günstig ist. Im Ergebnis schafft die Erfindung eine Füllvorrichtung für die Treibstoffzufuhr eines Fahrzeuges, welche günstige mecha­ nische Eigenschaften aufgrund ihres einfachen Aufbaus und ihrer hohen Flexibilität aber auch günstige Materialeigen­ schaften aufgrund ihrer Beständigkeit gegen den Angriff von Kohlenwasserstoffen oder anderen chemischen Komponenten aufweist. Diese befriedigenden Ergebnisse basieren im we­ sentlichen auf der Verwendung eines polymerischen fluorier­ ten Materials und eines thermoplastischen Materials, welche fest miteinander verbunden sind, und zwar in mechanischer Hinsicht, aufgrund der gerippten bzw. gefalteten Ausbil­ dung der Leitung der Füllvorrichtung und in chemischer Hinsicht aufgrund der interreaktiven Zwischenschicht aus polymerischem Material, vorzugsweise Polyamid. Der elek­ trisch leitende Leitungsabschnitt der Füllvorrichtung ver­ hindert weiterhin eine etwaige besonders gefährliche Fun­ kenbildung, so daß zu den Vorteilen, die mit dem mechani­ schen und chemischen Verbund der zuvor genannten Schichten der Füllvorrichtung zusammenhängen zusätzlich ein hoher Sicherheitsstandard der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung hinzukommt.

Selbstverständlich sind weitere Modifizierungen und Varian­ ten denkbar, welche auf dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung basieren: Beispielsweise kann die Anzahl der Schichten, welche die Wandung der Leitung der erfindungs­ gemäßen Füllvorrichtung ausbilden, je nach Anforderung an die Füllvorrichtung, z. B. im Hinblick auf mechanische Sta­ bilität, Durchfluß, etc., variiert werden. Außerdem kann der elektrisch leitende Leitungsabschnitt der Füllvorrich­ tung zur Ableitung etwaiger elektrostatischer Ladungen auch auf andere Weise realisiert werden, z. B. durch Beimengung von elektrisch leitendem Pulver, elektrisch leitenden Far­ ben oder Metallpartikeln.

Claims (6)

1. Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, die eine Leitung (2) aufweist mit wenigstens einer inneren Schicht (8) aus polymerischem, fluoriertem Material (9) und wenigstens einer äußeren Schicht (10) aus thermoplastischem Material (14, 16), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitung (2) mit Falten bzw. Rippen (6) ausgebildet ist.

2. Füllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die äußere Schicht (10) aus dem thermoplasti­ schen Material (14, 16) eine erste Lage (13) aus einem ersten thermoplastischen Material (14) und eine zweite Lage (15) aus einem zweiten thermoplastischen Material (16) aufweist, welche zwischen der inneren Schicht (8) und der ersten Lage (13) angeordnet ist, wobei das zweite thermoplastische Material (16) eine chemische Verbindung mit dem polymerischen, fluorierten Material (9) und dem ersten thermoplastischen Material (14) eingeht.

3. Füllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die innere Schicht (2) aus dem poly­ merischen fluoriertem Material (9) wenigstens einen elektrisch leitenden Abschnitt (17) aufweist.

4. Füllvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das polymerische, fluorierte Materi­ al (9) aus Ethylentetrafluorethylen, das erste thermo­ plastische Material (14) aus Nylon 12 und das zweite thermoplastische Material (16) aus Nylon 6 besteht.

5. Verfahren zur Herstellung einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, insbesondere nach einen der vorstehenden Ansprüche, wobei:

• a) ein polymerisches, fluoriertes Material (9) und ein thermoplastisches Material (14, 16) in einem Extrudierkopf zu einem Halbprodukt geformt bzw. gezogen werden; und
• b) das Halbprodukt durch einen Blasvorgang gegen die innere Oberfläche eines Formwerkzeuges mit einer zur äußeren Oberfläche der Füllvorrichtung kom­ plementären Oberflächenform gepreßt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material (14, 16) ein erstes thermoplastisches Material (14, 16) und ein zweites thermoplastisches Material (16) enthält.