DE2220251A1

DE2220251A1 - Verfahren zur Herstellung ortsbeweglicher Flüssigkeits-Behälter und nach diesem Verfahren hergestellte Behälter

Info

Publication number: DE2220251A1
Application number: DE19722220251
Authority: DE
Inventors: Bernard Paris. P Baumann
Original assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Current assignee: Cegedur Societe de Transformation de lAluminium Pechiney SA
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-04-25
Publication date: 1972-11-16
Also published as: US3811173A; IT953248B; NL7205575A; GB1379617A; ES402083A1; FR2135737A5

Description

betreffend

Verfahren zur Herstellung ortsbeweglicher Flüssigkeits-Behälter und nach diesem Verfahren hergestellte. Behälter

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsbehälter und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung ortsbeweglicher Flüssigkeits-Behälter, die mit wenigstens einem Flüssigkeits-Stabilisator ausgerüstet sind und aus einer Außenwanne aus Metall, einer Innenwanne aus Kunststoff und einem Kern bzwo einer Zwischenschicht aus Kunststoff-Schaum bestehen, sowie auf die nach diesem Verfahren hergestellten Behälter.

Ortsbewegliche Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Kraftstoffbzw· Brennstoffbehälter sind im allgemeinen aus Metall hergestellt· Sie besitzen somit gute mechanische Eigenschaften und

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insbesondere eine hohe Knickfestigkeit.

Aus verbleitem Stahl hergestellte Behälter lassen sich leicht tiefziehen und sind nach dem Druckrollen-Verfahren verschweißbar, so daß dichte Verbindungsstellen herstellbar sind. Nachteilig ist jedoch, daß sie durch die enthaltenen Kraft- bzw. Brennstoffe korrodiert werden, daß sie schwer sind und aufgrund ihres hohen Schmelzpunktes im Brandfalle explodieren.

Aluminium und Aluminlegierungen sind leicht tiefziehbar, jedoch ist ihre Verschweißung nach dem Druckrollen—Verfahren schwierig. Durch Punktschweißen läßt sich keine ausreichende Dichtheit erzielen. Dagegen sind aus diesen Werkstoffen hergestellte Behälter gegen Korrosion unempfindlich.

Kunststoff läßt sich leicht zu Behältern tiefziehen und bietet beim Verschweißen nach dem Druckrollen-Verfahren keine Schwierigkeiten. Die so hergestellten Behälter sind absolut dicht und gegen Korrosion unempfindlich. Da der Werkstoff bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur schmilzt, explodieren derartige Behälter im Brandfalle nicht. Nachteilig ist jedoch, daß sie bei Berührung mit scharfkantigen Blechen verletzbar sind, beim Scheuern an Elechen eine geringe Abriebfestigkeit zeigen und daß ihre Lebensdauer durch angeschleuderten Sand, Steine oder warmen Teer bzw. Asphalt verringert wird· Sie besitzen schließlich mittelmäßige mechanische Eigenschaften und sind wenig knickfest.

Es ist bekannt, Behälter in Verbundbauweise mit einer äußeren Metallwanne und einer inneren Kunststoffwanne herzustellen. Die Außenwanne dient als Träger und verleiht dem Behälter insgesamt ihre guten mechanischen Eigenschaften, während die Innenwand Dichtheit und Korrosionsfestigkeit verleiht. Wenn zudem die Außenwanne nicht dicht ist, explodiert der in Verbundbauweise hergestellte Behälter nicht, da die aus Kunststoff hergeiellte

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Innenwanne unter der Hitzeeinwirkung schmilzt und die Außenwanne den Kraftstoff bzw. Brennstoff ausfließen läßt.

Die ortsbeweglichen Behälter sind mit Stabilisatoren ausgerüstet, die den durch Beschleunigungen in Längs-oder Querrichtung des mit dem Behälter ausgerüsteten Fahrzeugs hervorgerufenen Bewegungen der Flüssigkeit entgegenwirken. Diese Stabilisatoren sind senkrecht angeordnete Bleche, die den Innenraum des Behälters in Teilkammern unterteilen, die durch kleine Durchlässe miteinander verbunden sind. Bei Metall- oder Kunststoff—Behältern sind diese Stabilisatoren aus Blechen oder Tafeln des Behälterwerkstoffes hergestellt und verschweißt oder geklebt. Bei Behältern in Verbundbauweise ergeben sich größere Schwierigkeiten dadurch, daß man zur Befestigung metallischer Stabilisatoren an der Außenwanne die aus Kunststoff hergestellte Innenwanne nicht aufschneiden kann, da dadurch die aus der Korrosionsfestigkeit sich ergebenden Vorteile verlorengingen. Durch einfache Befestigung aus Kunststoff hergestellter Stabilisatoren an der Innenwanne ergäbe sich keine ausreichende Festigkeit, da die von den Stabilisatoren auf die Innenwanne ausgeübten Kräfte groß genug sein können, um diese bei auftretenden großen Beschleunigungen zu zerreißen.

Eine Lösung dieses Problems ist in der französischen Patentanmeldung 69 31.788*der Anmelderin beschrieben. Nach dem darin beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit einer aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Außenwanne, die innen mit einem thermoplastischen Kunststoff überzogen ist, wird zuerst ein metallischer Hohlkörper hergestellt, an dem man zur Bildung der Stabilisatoren aus Kunststoffschaum ausgestanzte poröse und durchlässige Zwischenkörper befestigt und dann das so erhaltene Ganze mit einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff abdeckt« Sodann erzeugt man zwischen dem Hohlkörper und der Folie ein Vakuum. Zur Herstellung eines

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Behälters werden zwei in dieser Weise erzielte Behälterteile miteinander so verbunden, daß man einerseits durch Dicht- · ■ schweißen die beiden Innenwannen aus Kunststoff andererseits durch Befestigung die Außenwannen miteinander verbindet»

Bei diesem Verfahren ergeben sich jedoch einige Nachteile durch die hohen Kosten und durch die Langsamkeit, mit der das Vakuum erzeugt wird. Außerdem ist zur Erzielung des Vakuums eine große Dichtheit zwischen dem Außenhohlfcörper und der Kunststoffolie erforderlich, was andererseits eine ebene Berührungsfläche bedingt. Da der Stabilisator nicht aus der Berührungsebene heraustreten kann, ist seine Höhe begrenzt. Außerdem muß darauf hingewiesen werden, daß der aus Schaum gebildete Zwischenkörper, der als Stabilisator dient, nicht an der Innenwanne anhaftet, wodurch sich eine verringerte Festigkeit dieses Elementes ergibt und eine Vergrößerung seiner Dicke erforderlich machte

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein wirtschaftlich durchführbares und die geschilderten Nachteile vermeidendes Verfahren ,zur Herstellung ortsbeweglicher Flüssigkeitsbehälter zu schaffen, die mit wenigstens ein·» Stabilisator ausgerüstet sind und aus einer Außenwanne aus Metall, einer Innenwanne aus Kunststoff und einem formgeschäumtem Kern bzw.' einer formgeschäumtem Zwischenschicht aus Kunststoffschaum bestehen.

Weiteres Ziel der Erfindung sind die mit diesem Verfahren hergestellten Behälter.

Ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß eine aus Kunststoff vorgeformte. Innenwanne, deren Oberfläche teilweise der Innenfläche der Außenwanne gleicht und die jedoch wenigstens den einen' oder die Stabilisatoren aufweist, mit der Außenwanne aus Metall

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von im allgemeinen einfacher Gestalt so.zusammengefügt wird, daß die miteinander gleichen Flächenabschnitte der Innemvanne und der Innenfläche der Außenwanne aneinander anliegen ₉ und daß in den zwischen den beiden Wannen gebildeten Hohlraum Materialien eingespritzt v/erden, die miteinander reagieren ■ « und einen Schaum erzeugen«

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Behälter zeichnet sich dadurch aus_? daß er sich zusammensetzt aus einer Metal 1-Außenv/anne von einfacher Gestalt,.einer Innenwanne_s die mit der Innenwand der Außenwanne gleiche Oberflächenteilabschnitte aufweist;, jedoch mit dem einen oder den Stabilisatoren ausgestattet ist₉ und aus einem Kern bzw. einer Zwischenschicht aus Schaum_s der bzw«, ' die in dem zwischen den beiden Wannen gebildeten Hohlraum eingeschlossen ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigts

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Behälter mit einfachem Aufbau,

Fig. 2 bis 4 Schnitte durch Einrichtungen zur verbesserten Befestigung des Schaums art den Behälterwannen₉

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen vollständigen Kraftstoff -bzw. Brennstoffbehälterj

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig_o 5,

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausbildungsform eines Kraftstoff-bzw. Brennstoffbehälters,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

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Fig. 9 einen Querschnitt entsprechend der Linie IX-IX in Pig. 7,"

Pig. 10 einen Schnitt durch einen Teil eines aus einer Außenwanne und einer Innenwanne zusammengesetzten Behälters im Bereich eines im Behälter angeordneten Flüssigkeits-Stabilisators,

Fig. 11 eine Ansicht von unten des Behälterteils entsprechend . Fig. 10,

Fig. 12 einen Schnitt durch einen Teil eines Behälters im Bereich des Kraftstoff- bzw. Breimstoff-Sinfüllrohres und

Fig. 13 'und 14 Schnitte durch abgewandelte ,-iuscildungsformen der Einrichtung entsprechend Fig. 12.

In der Zeichnung sind für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.

Der in Fig. 1 gezeigte Behälter von einfachem Aufbau setzt sich aus einer Außenwanne 1 und einer Innenwanne 2 zusammen. Die Außenwanne 1, die mit einer im allgemeinen einfachen Gestalt ausgeführt ist, d.h. ohne Stabilisatoren, ist in zwei Halbwannen 11 und 12 unterteilt. Die Innenwanne 2 besteht aus zwei Halbwannen 21 und 22, die jeweils aus einer Folie aua varmverformtem Kunststoff hergestellt sind. Die beiden l-nanwannenhälften 21 und 22 sind mit ebenen Flanschen 2H ίγΛ 221 ausgestattet, die beispielsweise durch Ultraschallschweißen abdichtend miteinander verbunden sind. Die Innenwand= 2 wird in die beiden noch nicht miteinander befestigter Auienwarmenhälften 11 und 12 eingesetzt, die mit jeweils einem Flansch 111 bzw. 121 ausgestattet sind. Sodann werden die Außenwannei-hälften beispielsweise durch elektrisches Punktschweißen mit einer Schweißverbindung 101 nicht abdichtend

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miteinander verbunden.

Die Außenfläche der Innenwanne 2 gleicht in großen Abschnitten 210 und 220 d^r Innenfläche der Außenwann»; 1, so daß sie nach dem Einsetzen in die Außenwannenhälften eng an deren Innen flächen anliegt. Die Innenwanne ist außerdem mit Flüssigkeits-Stabilisatoren 212, 222 und 223 ausgestattet und weist Kanäle bzw. Streifen 214 auf, die zur einwandfreien Befestigung der Innenwanno an der Außenwanne erforderlich sind.

Sodann werden die Materialien eingespritzt, deren Reaktion einen Kunststoffschaum ergibt. Hierzu dienen beispielsweise die in der Halbwanne 11 ausgebildeten Löcher bzw. Aussparungen 1181 und axe in die Halbwanne 12 eingearbeiteten Löcher 1281 und 12S2. Die Luft entweicht durch Löcher bzw. Aussparungen 1291 sowie durch die nicht abdichtende Schweißverbindung 101. Entsprechend dem in der französischen Patentanmeldung 71 14.134 der Anmelderin beschriebenen Verfahren kann für das Einspritzen der schaumbildenden Materialien vorzugsweise auch ein verschließbarer bzw. abdichtbarer Kanal 102 benutzt werden.

In beiden Fällen füllt der Schaum Räume aus, die zwischen den Metallwannen und den Kunststoff-Folien, im Bereich der Stabilisatoren und im Bereich der Kanäle bzw. Streifen 214 einge schlossen sind, so daß sich der vom Schaum erfüllte Schaumkörper aus drei Bestandteilen zusammensetzt. Im Bereich der Flächenabschnitte 210, 220 der Innenwanne ist die Auskleidung der beiden Metallwannenhälften nur durch die an diesen unmittelbar anliegenden Kunststoff-Folien erzielt. Diese Bereiche setzen sich aus nur zwei Bestandteilen zusammen. Der Kanal bzw. Streifen 214 eifiillt als Einspritzkanal und als Skelett eine doppelte Aufgabe: einerseits dient er vor der Schäumung der Zufuhr der schaumbildenden Materialien In die Füllräume 212, andererseits als Bafestigungskörper zwischen den Wannen aus Metall und Kunststoff.

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Auf die Austrittsöffnungen 1291 kann in den meisten Fällen verzichtet werden, da im allgemeinen die nichtabdichtende Schweißverbindung 101 ausreicht, um die beim Schäumen entstehenden Gase bzw. die verdrängte Luft entweichen zu lassen.

Als Schaumbildner ist eine Vielzahl von Materialien einspritz— bar, beispielsweise weiche, halbharte und harte Polyurethan-Schäume mit unterschiedlicher Hautdicke oder schäumbare Kunststoffe, wie zum Beispiel Polyamide, Polyolefine.

Unabhängig von der Erwärmung der Außenwanne aus Metall sind die Hautdicken auch dadurch veränderbar, daß man beispielsweise über eine (nicht gezeichnete) Eintritts- und Austritts— rohrleitung im Innern des Hohlkörpers eine Gaszirkulation erzeugt. Der Druck dieses Gases wirkt außerdem einer zu starken Verformung der Kunststoff-Folien infolge des Ausdehnungsdruckes entgegen. Bei einem Ausdehnungsdruck des Polyurethans von 0,4 bar beträgt der Druck des Gases beispielsweise 0,6 bar»

Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildungsform des Behälters besteht die Außenwanne 1 aus einem tiefgezogenen, 0,6 mm dicken Blech aus einer Aluminiumlegierung mit 2 % Kupfer und 1 % Magnesiuirio Die Innenwanne 2 ist aus zwei 1,8 mm dicken Folien aus Niederdruck-Polyäthylen durch Warmverformung hergestellt, während der Kern bzw. die Zwischenschicht aus geschäumtem Polyurethan besteht.

Die erzielte Haftung ist'sehr zufriedenstellend, vor allem wenn die Ausdehnung bzw. Aufschäumung unter Druck erfolgt. Die Haftung kann noch dadurch verbessert werden, daß man an den beiden Wannen örtlich begrenzte spezielle Profile ausbildet.

Entsprechend Fig_o 2 kann eine der Innenwannenhälften, beispielsweise die Wannenhälfte 22, durch Warmverformung erzielte

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gegeneinander geneigte Flächen 225 aufweisen, die den im Kanal bzw. im Streifen 224 befindlichen Schaum verankern. Die schaumbildenden Materialien werden über ein Loch 1283 eingespritzt. Diese Anordnung bzw. Ausbildung ist besonders vorteilhaft, wenn ein Schaum verwendet wird, der an der Metallwanne, jedoch nicht an der Kunststoffwanne haftet.

Verwendet man jedoch einen Schaum, der an der Kunststoffwanne, jedoch nicht an der Metallwanne, beispielsweise an der Wanne 11, haftet, so kann man, entsprechend Fig. 3, die Metallwanne mit gegeneinander geneigten Flächen 115 ausstatten, die eine gute Verbindung zwischen dem Schaum und der Metallwanne gewährleisten.

Entsprechend Fig. 4 ist es auch möglich, die Einspritzlöcher 1281 und/oder die Überlauf—Löcher zu benutzen, um den Schaum in einem außenliegenden, vorzugsweise kreisrund ausgebildeten Verankerungslager 125 und somit auf beiden Seiten der Metallwannenhälfte 12 zu verankern.

Ist die Außenwanne aus Stahl hergestellt, so ist es aus Gründen des Korrosionsschutzes erforderlich, daß die Kunststoff-Innenwanne die Außenwanne vollständig abdeckt. Bei aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Außenwannen ist eine teilweise Abdeckung ausreichend, da hier keine Korrosionsgefahr besteht.

Entsprechend Fig_o 5 und 6 besteht ein vollständiger Kraftstoff- bzw. Brennstoff-Behälter aus einer Metallaußenwanne 3 und einer Kunststoff—Innenwanne 4. Das Metall der Außenwanne dient als Trag- und Schutzkörper, während der innenliegende Kunststoff die Dichtheit gewährleistet und zur Bildung eines Stabilisators verwendet wird, der vorzugsweise einen kegelförmigen Mantel aufweist und zur Aufnahme des Flüssigkeitsstandanzeigers eine Beruhigungskammer begrenzt. Aus dem

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Kunststoff ist weiterhin ein oder mehrere zusätzliche Flüssigkeits-StabiIisatoren geformt.

Die Außenwanne 3 besteht einmal aus einer oberen Halbwanne 31, die in ihrem unteren Bereich in einer Anlageebene 30 endet und dort einen schmalen Befestigungsflansch 311 aufweist_yund zum anderen aus einer unteren Halbwanne 32, die in ihrem oberen Bereich durch die gleiche Anlagefläche 30 begrenzt wird und dort einen Befestigungsflansch 321 von großer Breite besitzt. Die Verbindung der beiden Wannenhälften geschieht durch Bördeln bzw. Falzen, wobei der Flansch 321 der unteren Wannenhälfte den Flansch 311 der oberen Wannenhälfte umgreift und einen Falz 3211 bildet.

Die Innenwanne 4 besteht einerseits aus einer oberen Wannen— halfte 41, die im unteren Bereich durch die Anlageebene 30 begrenzt wird und dort einen schmalen Befestigungsflansch 411 aufweist, und andererseits aus einer unteren Wannenhälfte 42, die in ihrem oberen Bereich durch die Anlageebene 30 begrenzt wird und dort mit einem Befestigungsflansch 421 ausgestattet ist, dessen Breite der des Flansches 411 entspricht. Die Verbindung dieser beiden Wannenhälften geschieht durch abdichtendes Ultraschallschweißen. Jede Innenwannenhälfte liegt eng an der Innenfläche der entsprechenden Außenwannenhälfte an, mit Ausnahme in den Bereichen der Kanäle bzw. Streifen, die zur Erzielung einer guten Haftung an der Außenwanne erforderlich sind, nämlich eines Kanals bzw. Streifens 414, 424 von dreieckigem Querschnitt, der längs aller Kanten bzw. Ecken geführt ist, und Stabilisatoren 412, 422, welche zur Aufnahme des Flüssigkeitsstandanzeigers eine Beruhigungskammer 402 begrenzen, und, bei Bedarf, eines oder mehrerer zusätzlicher Flüssigkeits-Stabilisatoren, wie zum Beispiel eines Stabilisators 423.

In die Außenwanne 3 sind Aussparungen zur Befestigung und/oder Einführung von Ergänzungsteilen eingearbeitet. Die obere

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Wannenhälfte 31 weist eine erste Öffnung 315 auf, der in der Innenwannenhälfte 41 eine Öffnung 415 entspricht, die mit ihrer Wand eng an der der Öffnung 315 anliegt und einen zylindrischen Ansatz 4151 aufweist, an dem mit einer Innenverbindung 511, die bei Bedarf durch eine Klebverbindung verstärkt werden kann, ein Spritzgußteil 51 befestigbar ist, in welchem ein Kraftstoff- bzw% Brennstoff-Einfüllrohr 512 und ein Rohr 513 zur Abfuhr von Luft und zum Auspumpen von Kraftstoff bzw· Brennstoff aufnehmbar sind. Die obere Wannenhälfte 31 besitzt ebenfalls eine zweite Öffnung 316, der an der Innenwannenhälfte 41 eine Öffnung 416 entspricht, deren Wände eng an denen der Öffnung 316 anliegen und die einen zylindrischen Ansatz 4161 aufweist, in dem die Fühlvorrichtung eines Flüssigkeitsstandanzeigers aufnehmbar ist. Dieser Ansatz 4161 kann mit einem Gewinde oder mit einer Außenverbindung ausgestattet sein, Die Außenwannenhalfte 32 besitzt eine in stumpfkegeliger Form dargestellte Aussparung 325, der in der Innenwannenhälfte 42 eine Öffnung 425 gegenüberliegt, deren Wände eng an denen der Aussparung 325 anliegen. Diese Aussparung 425 setzt sich in einem zylindrischen Teil 4251 fort, das ein im Ultraschall-Verfahren angeschweißtes Anschlußformstück 52 trägt, an dessen Gewinde 521 ein (nicht gezeichneter) Verschlußstopfen aufnehmbar ist. Diese Aussparung dient zur Entleerung des Behälters.

Selbstverständlich können diese Ergänzungsteile, wie zum Beispiel das Formstück 51, der Brennstoff- bzw. Kraftstoff-Anzeiger und der AtßLuß-Anschlußstutzen 52 einstückig bzw. in fester Verbindung mit der Außenwanne 3 oder sogar mit der Außenwanne 3 und der Innenwanne 4 hergestellt sein.

Die Außenwanne weist außerdem an der Wannenhälfte 31 Einspritzlöcher 3181 und 3182, an der Wannenhälfte 32 ein Einspritzloch 3281 auf.

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Durch Ultraschall-Dichtschweißen werden zuerst die beiden Innenwannenhalften 41 und 42 miteinander verbunden· Sodann werden um die so gebildete Innenwanne 4 die beiden Außenwannenhalften 31 und 32 so aufgesetzt, daß die verschiedenen

,man Aussparungen genau miteinander fluchten, und/verbindet diese beiden Wannenhälften durch Bördeln des Falzes 3211. Sodann werden durch die 'Einspritzlöcher 3181, 3182 und 3281.zur Erzeugung des formgeschäumten Schaumes die schaumbildenden und miteinander reagierenden Materialien eingespritzt.

In Abwandlung hiervon kann die Einspritzung auch über ein in der bereits erwähnten Patentanmeldung 71 14.134 beschriebenes Rohr erfolgen.

Als Werkstoff für die tiefgezogene Außenwanne ist Aluminiumblech oder Blech aus einer Aluminiumlegierung, aus vergütetem oder verbleitem Stahl oder aus einer Kupferlegierung vorgesehen. Die Innenwanne erhält man durch Warmverformen von zwei Kunststoff—Folien beispielsweise aus einem Polyolefin, einem verstärkten oder nicht-verstärkten Polyamid oder aus PVC. Das Formteil 51 ist aus einem Polyamid, das Formteil 52 aus PVC hergestellt.

Es ist außerdem möglich, einen Kraftstoff- bzw. Brennstoff-Behälter aus einer>Außenwanne, die durch Verbinden von zwei Halbwannen erzielbar ist, und aus einer Innenwanne herzustellen, die nur eine der Außenwannenhalften bedeckt und die Flüssigkeits-Stabilisatoren des Behälters aufweist.

Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten Ausbildungsform setzt sich der Kraftstoff-bzw. Brennstoff-Behälter aus einer Metall-Außenwanne 6 und aus eins r Kunststoff-Innenwanne 7 zusammen. Die Außenwanne 6 ist durch Verbinden von zwei Wannenhälften mit ihren zugehörigen Flanschen 611 und 621 erzielt, wobei die obere Wannenhälfte 61 flach bzw. eben ausgebildet ist und als

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Deckel für die als Hohlkörper ausgeführte untere Wannenhälfte 62 dient. Die Innenwanne 7 bedeckt nur die Innenfläche der oberen flachen bzw. ebenen Wannenhälfte 61, Die Innenwanne besitzt allseitig Palzränder 71 und wird dadurch in Lage gehalten, daß ihre Palzränder 71 zwischen den Rändern der Außenwannenhälftei61 und 62 geklemmt sind« An der Innenwanne 7 ist ein Stabilisator 72 ausgeformt. Nach Zusammenbau der Innenwanne und der beiden Außenwannenhalften werden die schaum— bildenden Materialien durch ein verschließbares bzw» abdichtbares Einspritzrohr 601 eingespritzt, das nahe dem Stabilisator 72 durch die Ränder 611 und 621 der beiden Außenwannenhalften 61 und 62 gebildet ist. Die außerhalb des Bereiches des Stabilisatorkörpers 72 liegende Oberfläche der Innenwanne 7 liegt unmittelbar und ohne Schaum-Zwischenschicht an der Außenwannenhälfte 61 an.

Die Auskleidung der Außenwanne mit einer Innenwanne kann auf die Bereiche begrenzt werden, in denen örtlich ausgebildete Profile vorhanden sind.

Entsprechend Fig. 10 und 11 halten zwei Metallfolien 81, 82, von denen die eine ein Stanzteil ist, eine wärmverfprmte Kunststoff-Folie 9 an nur zwei ihrer Enden 91 und 92 fest» Die Metallfolien 81, 82 sind so verformt, daß sie zwischen sich zwei Kanäle 801 und 802 bilden, die durch Zusammenquetschen abdichtbar sind und von denen der eine zum Einspritzen von Kunststoffschaum, der andere zur Abfuhr der Gase mit oder ohne Unterdruck dient. Die Kunststoff-Folie 9 ist zu einem Körper 93 verformt, der einen Flüssigkeits-Stabilisator darstellt, der im Behälter angeordnet und nur ein Teil dieses Behälters ist. Da dieser Stabilisator bei Kurvenfahrt oder bei Beschleunigungen des mit dem Behälter ausgerüsteten Fahrzeuges großen Belastungen ausgesetzt sein kann, ist er einerseits durch Seitenkanäle bzw. Seitenstreifen 94, 95, andererseits durch eine Stütze 96 abgestützt. Selbstverständlich sind die

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Wannenteile, die nicht mit einer Innenauskleidung versehen sind, aus einem Metall hergestellt-, das gegen Korrosion durch die enthaltene Flüssigkeit unempfindlich ist, wie zum Beispiel Aluminium oder eine Aluminiumlegierung.

Andererseits müssen bei ortsbeweglichen Brennstoffbehältern, insbesondere bei ortsbeweglichen Kraftstoffbehältern, bestimmte Sicherheitsbedingungen hinsichtlich des Einfüllrohres bzw. des Einfüllstutzens erfüllt sein. So soll bzw. sollen

- der Kraftstoff-Einfüllstutzen bei Aufprall mit dem Behälter fest verbunden bleiben, ohne daß ein Lecken des Kraftstoffes auftritt,

- der Kraftstoff im Behälter nicht über den Einfüllstutzen ausfließen,

- die Verdunstung des im Behälter enthaltenen Kraftstoffes soll auf ein Minimum reduziert sein und

- die Explosionsgefahr soll so gering wie möglich sein·

Der Kraftstoff-Einfüllstutzen ist häufig aus einem Elastomer hergestellt und kann mit einem Ende mit Preßsitz in den Behälter eingesetzt werden. Die mechanische Zuverlässigkeit einer derartigen Befestigungsanordnung ist sehr gering.

In den Einfüllstutzen sind häufig ein Rückschlagventil und eine Filtervorrichtung eingebaut, die die Kondensation der Kohlenwasserstoffgase bewirkt. Diese außerhalb des Behälters angeordneten Bauteile sind empfindlich und erfordern besondere Schutzmaßnahmen gegen Beschädigung durch Bleche und Steinschlag.

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In Pig. 12 bis 14 ist gezeigt, in welcher Weise ein Einfüllstutzen unter Berücksichtigung dieser Bedingungen eingesetzt werden kann.

Die Außenwanne des nur teilweise dargestellten Behälters setzt sich aus zwei Wannenhälften, einer oberen'Wannenhälfte 11 und 'einer unteren Wannenhälfte 12 zusammen, die nicht abdichtend miteinander verbunden sind. Die Innenwanne setzt sich ebenfalls aus zwei Wannenhälften, einer oberen Wannenhälfte 21 und einer unteren Wannenhälfte 22, zusammen, die durch Dichtschweißen aneinander befestigt sind.

In der oberen Metallwannenhälfte ist eine Aussparung 116 ausgebildet, in die ein Einfüllstutzen 117 einführbar ist. Die obere Kunststoff-Wannenhälfte 21 bildet vor der Aussparung bzw. Bohrung 116 einen in das Behälterinnere.reichenden und durch ein Bauteil 2100 begrenzten Raum 2121. Das Einfüllrohr bzw. der Einfüllstutzen 117 ist durch diesen Raum hindurchgeführt und mündet gegen eine im Bauteil 2100 ausgebildete Öffnung 2105. Der außerhalb des Rohres 117 gelegene Abschnitt des Raumes 2121 wird von den schaumbildenden und miteinander reagierenden Materialien, im Augenblick deren Einspritzens in den zwischen den beiden Wannen gebildeten Hohlraum aufgefüllt.

Bei der Ausbildungsform entsprechend Fig. 12 ist der Raum 2121 in seinem oberen Bereich durch die Außenwanne 11 und auf seinen anderen Seiten durch das Bauteil 2100 begrenzt, das eine stumpfkegelförmige Seitenwand 2101, eine durch einen kreisrunden Ring 2102 gebildete Basis, auf der der Einfüllstutzen 117 mit seinem Ende 1171 aufruht, einen aufragenden und an der Innenwand des unteren Abschnittes des Einfüllstutzens 117 anliegenden Zylinder 2103 und eine Scheibe 2104 aufweist, die eine Aussparung 2105 besitzt und im Innern des EinfüllStutzens angeordnet ist. Die Scheibe 2104 kann bei Bedarf mit dem Zylinder. 2103 verklebt werden. Das Bauteil 2100 ist aus der

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Innenwanne 21 des oberen Behälterteils vorgeformt·

Auf diese Weise ist eine Anordnung erzielt, die eine bemerkenswerte Stoßfestigkeit aufweist und auch einem Abreißen des Einfüllstutzens ausreichenden Widerstand entgegensetzt, da der Elastomer-Werkstoff des EinfüllStutzens eine gute Haftkraft besitzt· Am Einfüllstutzen können zur Vergrößerung seines Abreißwiderstandes Einschnürungen bzw. Vertiefungen ' 1172 ausgebildet sein»

Im Einfüllstutzen 117 kann *zur Kondensation der Kohlenwasserstoffdämpfe bzw.-Gase ein herkömmliches Holzkohlen-Filter eingebaut sein· Auch kann der Einfüllstutzen mit einer Auslaufsicherung versehen sein· Diese Bauteile sind durch die Metallwanne 11 gegen die Einwirkung scharfkantiger Bleche und gegen Steinschlag vollkommen geschützt·

Durch die verschachtelte Ausbildung der Basis des Bauteiles 2100 ist ein Auslaufen des Kraftstoffes aus dem Behälter bei Aufprall begrenzbar·

Dem gleichen Zweck dient ein in der unteren Innenwanne 22 vorgeformtes Bauteil 2200, das in seiner Gestalt analog dem Bauteil 2100 ausgebildet sein kann und dessen kleine obere Basis eine Durchflußblende bildende Verschachtelungen in Form eines kreisrunden Ringes 2202, eines aufragenden Zylinders 2203 und einer oberen Scheibe 2204 aufweist. Diese Durchflußblende wirkt mit der des Bauteiles 2100 zusammen, um durch ' Druckerhöhung in dem zwischen den Bauteilen 2100 und 2200 eingeschlossenen Raum die Menge der in den Einfüllstutzen zurückfließenden Flüssigkeit zu begrenzen. Die sich daraus ergebende Drosselwirkung ist durch Verändern des Abstandes zwischen diesen Bauteilen und der Anzahl der Verschachtelungen bzw. der Durchflußblenden beeinflußbar. Nach dem Einspritzen nimmt der Schaum den zwischen dem Bauteil 2200 und der Außenwanne 21 eingeschlossenen Raum 2221 ein. Der durch die

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.Seitenwand 2203 und die obere Scheibe 2204 gebildete Zylinder dringt in den unteren Teil 1171 des EinfüllStutzens 117 ein und bildet somit eine Auslauf sicherung«,

Um eine weitere Verzögerung des· Auslaufens herbeizuführen, ist es möglich, in den zwischen den' Bauteilen 2100 und 2200 eingeschlossenen Raum einen porösen und durchlässigen Schaum einzuspritzen. Die zur Erzeugung dieses Schaums erforderlichen Materialien si,nd über den Einfüllstutzen 117 einspritzbar·

Bei der beschriebenen Ausbildungsform ist der Einfüllstutzen 117 mit seiner Innenwand am Bauteil 2100 befestigte Bei- den im folgenden beschriebenen Ausbildungsformen ist die Befestigung des Einfüllstutzens an dessen Außenwand vorgesehen=,

Entsprechend Fig. 13 setzt sich das Bauteil 2100 aus einer stumpfkegelförmigen Seitenwand 2101, einem unteren kreisrunden Ring 2102, einem aufragenden Zylinder 2103, einem oberen kreisrunden Ring 2104 und einem oberen aufragenden Zylinder 2106 zusammen, mit dessen Innenwand der Einfüllstutzen 117 verbunden ist. Das Bauteil 2200 der unteren Wanne ist in gleicher Ausbildung wie in Fig. 12 vorgesehen, weist jedoch an seiner oberen Scheibe 2204 eine Vertiefung auf, so daß im Zusammenwirken mit dem oberhalb des oberen Ringes 2104 sich nach unten erstreckenden unteren Bereich 1171 des Einfüllstutzens 117 eine verstärkte Drosselung des in den Raum 200 zurückgedrängten Kraftstofflusses herbeiführbar ist.

Entsprechend Fig. 14 weist das Bauteil 2100 die gleiche stumpfkegelförmige Seitenwand 2101 sowie einen unteren Zylinder 2107 auf, der an die Seitenwand 2101 mit einem im unteren Bereich ausgebildeten Absatz 2108 und einer Durchflußblende 2109 anschließt. Der Einfüllstutzen 117 ist mit der Innenwand des Zylinders 2107 verbunden und stützt sich mit seinem unteren Teil- 1171 am Absatz 2108 ab.

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Das Bauteil 2200 besitzt eine stumpfkegelförmige Seitenwand 2201, die an einen Kegelstumpf 2205 über eine der Durchflußblende 2109 entsprechende Durchflußblende 2206 anschließt. Die beiden Durchflußblenden sind eng ineinander verschachtelt, so daß im Raum 200 eine sehr starke Drosselung des zurückgedrängten Kraftstofflusses bewirkt wird. Der Kegelstumpf 2205 dringt in den unteren Teil des Einfüllstutzens 117 ein und bildet somit eine sehr wirksame fest eingebaute Auslaufsicherung _o

Es ist möglich, einstückig mit dem oberen Teil der kegelförmigen Seitenwand 2201 des Bauteils 2200 der unteren Wannenhälfte 22 einen flachen Ring 2207 auszubilden, der ein Absperrorgan bildet, das bei Aufprall ein Zurückfließen des Kraftstoffes nahezu vollständig unterbinden kann. Der zurückgedrängte Kraftstoff drückt diesen Flachring gegen das untere End"e der stumpf kegelförmigen Seitenwand 2101 des Bauteils 2100 der oberen Wannenhälfte 21, so daß der Raum 200 nahezu vollständig abgedichtet ist«, Entgegen der zeichnerischen Darstellung kann der Flachring 2207 leicht gewellt ausgeführt sein.

Es ist erkennbar, daß die beiden Bauteile 2100 und 2200 sowie der Flachring 2207 durch Warmverformung der beiden Wannenhälften 21 und 22 gebildet sind und somit praktisch keine zusätzlichen Kosten verursachen. Diese Bauteile sind mit Kunststoffschaum angefüllt und weisen daher eine große Festigkeit bei Gewährleistung einer sehr wirksamen Befestigung des Einfüllstutzens 117 auf.

Die beschriebenen zusammengesetzten Hohlkörper sind ganz allgemein verwendbar. Sie sind somit nicht nur als Kraftstoffbehälter für Land-oder Schienenfahrzeuge, für Wasserfahrzeuge oder sogar für kleine Flugzeuge geeignet, sondern auch als ortsbewegliche Behälter für Wasser, für dem menschlichen oder

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tierischen. Genuß dienenden Flüssigkeiten, für chemische Produkte und als Behälter für universellen Gebrauch· ■

Gemäß der erwähnten, bisher nicht veröffentlichten französischen Patentanmeldung 71/14 134 sind zwei Hohlkörperhälften, die längs einer Verbindungslinie aneinanderliegen, an einer Stelle dieser Linie durch je ein Halbrohr verlängert; durch die beiden Halbrohre, die sich zu einem vollständigen Rohr zusammenschließen, werden die schaumbildenden Stoffe eingespritzt und dann wird das Rohr flachgedrückt.

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Claims

PATENTANS PRUCHE

1. Verfahren zur Herstellung ortsbeweglicher Flüssigkeits-Behälter, die mit wenigstens einem Flüssigkeits-Stabilisator ausgerüstet sind und aus einer Außenwanne aus Metali, -einer Innenwanne aus Kunststoff und einem Kern bzw. einer Zwischenschicht aus Kunststoff-Schaum bestehen, dadurch g e k e ή nzeichnet, daß eine aus Kunststoff vorgeformte Innenwanne, deren Oberfläche teilweise der Innenfläche der Außenwanne gleicht und die jedoch wenigstens den einen oder die Stabilisatoren aufweist, mit der Außenwanne aus Metall vori im allgemeinen einfacher Gestalt so zusammengefügt wird, daß die miteinander gleichen Flächenabschnitte der Innenwanne und der Innenfläche der Außenwanne aneinander anliegen, und daß in den zwischen den beiden Wannen gebildeten Hohlraum Materialien eingespritzt werden, die miteinander reagieren und einen Schaum erzeugen.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß zum Befestigen an der Außenwanne die Innenwanne wenigstens mit einem Befestigungsstreifen versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem vor dem Einspritzen der Materialien in die Metal1-Außenwanne zum Einführen eines Einfüllrohres in den Behälter .eine Aussparung eingearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet,

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ORIGINAL INSPECTED

daß in der Kunststoff-Innenwanne ein vor dieser Aussparung liegender, in das Behälterinnere reichender Raum vorgeformt wird, der in seinem unteren Bereich eine Bohrung aufweist und in den das Einfüllrohr so eingesetzt wird, daß dessen Ende von der Bohrung liegt, und daß der von der Außenwanne, der Innenwanne und dem Einfüllrohr begrenzte Raum während des Einspritzens mit den schaumbildenden Materialien aufgefüllt wird ·

4·) Behälter nach.dem Verfahren entsprechend Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er sich zusammensetzt aus einer Metall-Außenwanne (1) von einfacher Gestalt, einer Innenwanne (2), die mit der Innenwand der Außenwanne (1) gleiche Oberflächenteilabschnitte (210, 220) aufweist, jedoch mit dem einen oder den Stabilisatoren (212, 222, 223) ausgestattet ist, und aus einem Kern bzw» einer Zwischenschicht aus Schaum, der bzw. die in dem zwischen den beiden Wannen gebildeten Hohlraum eingeschlossen ist·

5· Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwanne (1) von zwei Wannenhälften (11, 12) gebildet ist, die beispielsweise mit miteinander in einer Schweißverbindung (101) verschweißten Planschen (111, 121) nicht abdichtend aneinander befestigt sind.

6. Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwanne (2) von zwei Wannenhälften (21, 22) gebildet ist, die Flansche (211, 221) aufweisen und durch Dichtschweißen miteinander verbunden sind.

Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

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gekennzeichnet, daß zur besseren Verankerung des Schaums wenigstens an der Außenwanne (1) oder an der Innenwanne (2) gegeneinander geneigte Flächen (115, 225) vorgesehen sind.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn z.ei chne t, daß die Außenwanne (1) Einspritzlöcher (1281) für Schaum aufweist, die in einem außenliegenden Verankerungslager (125) ausgebildet sind·

9ο Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, mit wenigstens einer Öffnung zur Aufnahme von Ergänzungsteilen, dadurch ge- J kennzeichnet, daß eine Außenwanne (3) eine Öffnung ■ (315) aufweist, der in einer Innenwand (4) eine Öffnung (415) | entspricht, deren Wand eng an der der Öffnung (315) anliegt i und einen zylindrischen Ansatz (4151) aufweist, der mit Befestigungsmitteln, beispielsweise mit einer Innenverbindung (511), einer Außenverbindung, einem Gewinde und/pder einem Anschlußformstück ausgestattet ist.

10. Behälter nach dem Verfahren entsprechend Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metall-Außenwanne (6) durch Verbinden von zwei Wannenhälften (61, 62) mit ihren zugehörigen Flanschen (611, 621) gebildet ist, daß eine Innenwanne (7) die Innenfläche nur der einen Außenwannenhälfte (61) bedeckt, durch Festklemmen ihrer Falzränder zwischen den Rändern der Außenwannenhalften (61, 62) in Lage gehalten und zur Bildung eines Stabilisators (72) verformt ist, und daß ein Kunststoffschaum-Kern bzw. eine Kunststoffschaum-Zwischenschicht zwischen den beiden Wannen (6, 7) formgeschäumt ist.

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llo Behälter nach dem Verfahren entsprechend Anspruch 1 · oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metäll-Außenwanne wenigstens ein Teil aufweist, das aus zwei Metallfolien (81, 82) gebildet ist, von denen die eine (82) ein Stanzteil ist und die eine warmverformte Kunststoff-Folie (9) an zwei ihrer Enden (91, 92) fest halten, daß die Metallfolien (81, 82) so verformt sind, daß sie zwischen sich zwei Kanäle (801, 802) bilden, die durch Zusammenquetschen abdichtbar sind und von denen der eine zum Einspritzen der den Kunststoff schaum bildenden Materialien, der andere zur Abfuhr der bei der Reaktion dieser Materialien auftretenden Gase dient, und daß die thermoplastische Folie. (9) zur Bildung eines Flüssigkeits-Stabilisators verformt ist.

12· Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis & und 11, bei dem die Außenwannenhalfte des oberen Behälterteils mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Einfüllrohres versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwannenhälfte (21) des oberen Behälterteils vor der Bohrung( 116) einen in das Behälterinnere reichenden : und durch ein Bauteil (2100) begrenzten Raum (2121) bildet, daß das Einfüllrohr (117) durch diesen Raum hindurchgeführt ist und gegen eine im Bauteil (2100) ausgebildete Öffnung (2105) mündet, und daß der außerhalb des Rohres (117) gelegene Abschnitt des Raumes (2121) mit Schaum angefüllt ist.

13. Behälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2100) in seinem unteren Bereich wenigstens eine Durchflußblende aufweist.

14. Behälter nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung eines möglichen

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Zurückfließens des Kraft- bzw. Brennstoffes an der unteren Wannenhälfte (22) ein senkrecht unter dem Bauteil (2100)' der oberen Wannenhälfte (21) angeordnetes und als Drossel wirkendes Bauteil (2200) vorgesehen ist. - -· ·

15. Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur verstärkten Drosselung des Kraftstoff- bzw. Brennstoff-Flusses im unteren Bereich des Bauteiles (2100) und im oberen Bereich des Bauteiles (2200) miteinander zusammenwirkende Durchflußblenden (2106,2109) ausgebildet sind.

16. Behälter nach Anspruch 13 oder 15, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Einfüllrohr (117) mit seiner Innenwand mit der Außenwand eines aufragenden Zylinders (2103) verbunden ist, der Teil des BAuteiles (2100) der oberen Wannenhälfte (21) ist.

17. Behälter nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (117) mit seiner Außenwand mit der Innenwand eines Zylinders (2106) verbunden ist, der Teil des Bauteiles (2100) der oberen Wannenhälfte (21) ist,

18. Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2200) der unteren Wannenhälfte (22) einen Ansatz (2203;2205) aufweist, der in den unteren Teil (1171) des Einfüllrohres (117) eindringt und eine Auslaufsicherung bildet.

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19. Behälter nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2200) der unteren Wannenhälfte (22) einen mit dem oberen Teil seiner Seitenwand (2201) verbundenen und ein Rückschlagventil bildenden Plachring (2207) aufweist.

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