DE19504865B4

DE19504865B4 - Füllvorrichtung für Treibstoff und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE19504865B4
Application number: DE19504865A
Authority: DE
Inventors: Attilio Dal Palu'
Original assignee: Ergom Materie Plastiche SpA
Current assignee: Ergom Materie Plastiche SpA
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: KR100356986B1; BR9404633A; ITTO940085A1; KR950031593A; ITTO940085A0; DE19504865A1; IT1267383B1

Abstract

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 gekennzeichnet, daß die Leitung (2) mit Falten oder Rippen (6) derart geformt ist, daß ein mechanischer Verbund zwischen der inneren Schicht (8) und der äußeren Schicht (10) gebildet wird.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, die eine Leitung aufweist mit wenigstens einer inneren Schicht aus polymerischem, fluoriertem Material und wenigstens einer äußeren Schicht aus thermoplastischem Material sowie mit einem Verfahren zu deren Herstellung.
Es sind bereits Füllvorrichtungen für die Zufuhr von Treibstoff, z.B. aus einem Kunststoffbehälter in den Tank eines Kraftfahrzeuges, bekannt, welche eine mehrschichtige Leitung aufweisen. Diese Leitung besteht z.B. aus einer inneren 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 Füllvorrichtungen 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.

Aus DE 42 14 076 A1 ist eine Kraftstofffüllvorrichtung bekannt, zur Verwendung für ein Kraftfahrzeug, die eine Kraftstoffleitung, welche einen Einfüllstutzen mit dem Kraftstofftank des Fahrzeuges verbindet, und eine Entlüftungsleitung umfaßt, um Luft im Tank zum Einfüllstutzen zu leiten. Die Kraftstoffleitung ist aus einem homogenen Kunststoffmaterial gefertigt. Das Kunststoffmaterial kann aus Acetalharz bestehen, das leitende Partikel aufweist. Die Kraftstoffleitung weist einen mittleren Abschnitt auf, dessen Wandung wellenförmig ausgebildet ist, so daß dieser mittlere Abschnitt biegsam ist und sich die Kraftstofffüllvorrichtung somit unterschiedlichen Situationen beim Einfüllen des Kraftstoffes anpassen kann.

DE 39 10 770 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung extrudierter oder blasgeformter ein- oder mehrschichtiger Kunststoffprofile allgemein.

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

Die vorliegende Erfindung möchte hier Abhilfe schaffen. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Füllvorrichtung für Treibstoff eines Kraftfahrzeuges sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche einen festen Verbund zwischen verschiedenen Schichten der Füllvorrichtung 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.

Nach einem Aspekt der Erfindu8ng wird eine Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges bereitgestellt, die eine Leitung aufweist mit wenigstens einer inneren Schicht aus polymerischem fluoriertem Material und wenigstens einer äußeren Schicht aus thermoplastischem Material, wobei die Leitung mit Falten oder Rippen derart geformt ist, daß ein mechanischer Verbund zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht gebildet wird.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges bereitgestellt, bei welchem ein polymerisches fluoriertes Material und ein thermoplastisches Material in einem Extrudierkopf zu einem Halbprodukt geformt werden; und das Halbprodukt durch einen Blasvorgang gegen die innere Oberfläche eines Formwerkzeuges mit einer zur äußeren Oberfläche der Füllvorrichtung komplementären Oberflächenform gepreßt wird, so daß sich Falten oder Rippen derart ausbilden, daß ein mechanischer Verbund zwischen dem polymerischen fluorierten Material und dem thermoplastischen Material gebildet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden gleichzeitig drei Kunststoffmaterialien zu einem Halbfabri kat extrudiert. Das Halbfabrikat wird daraufhin einem Blasvorgang 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 Füllvorrichtung eine – mit einer gefalteten bzw. gerippten Wandung ausgebildete – Leitung aus einem polymerischen fluorierten Material, einem ersten thermoplastischen Material und einem zweiten thermoplastischen Material. Dabei schaft das letztgenannte Material einen chemischen Verbund zwischen dem fluorierten polymerischen Material und dem ersten thermoplastischen Material.

Vorteile und weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In der Beschreibung wird auf die beigefügte schematishe Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges;
2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in 1; und
3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III in 1.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, insgesamt mit 1 bezeichnet. Die Füllvorrichtung 1 umfaßt eine Leitung bzw. einen Schlauch 2, der mit einer gerippten bzw. gefalteten Wandung ausgebildet ist – daher flexibel ist und sich im wesentlichen in longitudinaler Richtung zwischen einer ersten äußeren Manschette 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 2 enthält die Leitung 2 über ihre gesamte Länge eine Vielzahl von Wellen bzw. Rippen 6, die sich im wesentlichen in radialer Richtung zwischen einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche einer – im wesentlichen zylindrischen – Wandung 7 der Leitung 2 erstrecken. Somit ist die Leitung 2 mit einer im vorliegenden Fall wellenförmig gerippten Wandung 7 ausgebildet, derart, daß die Leitung 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 3 im Schnitt dargestellt: Die Wand 7 besteht aus einer inneren Schicht 8 aus einem polymerischen, fluorierten Material 9, z.B. auf der Basis von Ethylentetraflourethylen oder Polytetraflourethylen, sowie einer äußeren Schicht 10 aus einem thermoplastischen Material. Vorzugsweise 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 zweiten 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 Zwischenposition angeordnet und geeignet, eine chemische Verbindung sowohl mit dem inneren polymerischen fluorierten Material 9, als auch mit dem äußeren ersten thermoplastischen Material 14 zu bilden. Auf diese Weise bilden die Schichten 8, 13 und 15 nacheinander einen integralen Materialverbund, 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, beigemischt, derart, daß in der inneren Schicht 8 wenigstens ein elektrisch leitender Abschnitt 17 (vgl. 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 wesentlichen 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 Extrudiervorgang 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 komplementär zur gewünschten Oberflächenform der Füllvorrichtung 1 geformt ist. Dabei wird Druckluft in das Innere des Halbproduktes eingeblasen, welches hierdurch gegen die innere Wand des Formwerkzeuges gepreßt wird, derart, daß die Wandung 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 thermoplastische Material schützt die Füllvorrichtung gegen den Angriff von chemischen Komponenten. Die "gefaltete" Ausbildung 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 mechanische Eigenschaften aufgrund ihres einfachen Aufbaus und ihrer hohen Flexibilität aber auch günstige Materialeigenschaften aufgrund ihrer Beständigkeit gegen den Angriff von Kohlenwasserstoffen oder anderen chemischen Komponenten aufweist. Diese befriedigenden Ergebnisse basieren im wesentlichen auf der Verwendung eines polymerischen fluorierten Materials und eines thermoplastischen Materials, welche fest miteinander verbunden sind, und zwar in mechanischer Hinsicht, aufgrund der gerippten bzw. gefalteten Ausbildung der Leitung der Füllvorrichtung und in chemischer Hinsicht aufgrund der interreaktiven Zwischenschicht aus polymerischem Material, vorzugsweise Polyamid. Der elektrisch leitende Leitungsabschnitt der Füllvorrichtung verhindert weiterhin eine etwaige besonders gefährliche Funkenbildung, so daß zu den Vorteilen, die mit dem mechanischen und chemischen Verbund der zuvor genannten Schichten der Füllvorrichtung zusammenhängen zusätzlich ein hoher Sicherheitsstandard der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung hinzukommt.
Selbstverständlich sind weitere Modifizierungen und Varianten denkbar, welche auf dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung basieren: Beispielsweise kann die Anzahl der Schichten, welche die Wandung der Leitung der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung ausbilden, je nach Anforderung an die Füllvorrichtung, z.B. im Hinblick auf mechanische Stabilität, Durchfluß, etc., variiert werden. Außerdem kann der elektrisch leitende Leitungsabschnitt der Füllvorrichtung zur Ableitung etwaiger elektrostatischer Ladungen auch auf andere Weise realisiert werden, z.B. durch Beimengung von elektrisch leitendem Pulver, elektrisch leitenden Farben oder Metallpartikeln.

Claims

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 gekennzeichnet, daß die Leitung (2) mit Falten oder Rippen (6) derart geformt ist, daß ein mechanischer Verbund zwischen der inneren Schicht (8) und der äußeren Schicht (10) gebildet wird.
Füllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (10) aus dem thermoplastischen 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.
Füllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (2) aus dem polymerischen fluorierten Material (9) wenigstens einen elektrisch leitenden Abschnitt (17) aufweist.
Füllvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerische fluorierte Material (9) aus Ethylentetrafluorethylen, das erste thermoplastische Material (14) aus Nylon 12 und das zweite thermoplastische Material (16) aus Nylon 6 gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Füllvorrichtung für Treibstoff eines Fahrzeuges nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem: a) ein polymerisches fluoriertes Material (9) und ein thermoplastisches Material (14, 16) in einem Extrudierkopf zu einem Halbprodukt geformt werden; und b) das Halbprodukt durch einen Blasvorgang gegen die innere Oberfläche eines Formwerkzeuges mit einer zur äußeren Oberfläche der Füllvorrichtung komplementären Oberflächenform gepreßt wird, so daß sich Falten oder Rippen (6) derart ausbilden, daß ein mechanischer Verbund zwischen dem polymerischen fluorierten Material (9) und dem thermoplastischen Material (14, 16) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material (14, 16) ein erstes thermoplastisches Material (14, 16) und ein zweites thermoplastisches Material (16) aufweist.