DE4438684C2

DE4438684C2 - Treibstofftank für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE4438684C2
Application number: DE19944438684
Authority: DE
Inventors: Matthias Tittel
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1994-10-29
Filing date: 1994-10-29
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2014-10-30
Also published as: DE4438684A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Treibstofftank (Tank) für Kraftfahrzeuge.

Aus der DE 29 49 900 B1 ist ein Kraftstoffbehälter, der aus zwei Formschalen gebildet ist, bekannt.

Bei diesem Behälter sind zumindest quer zu Versteifungsrippen im Behälterboden Verformungszonen gebildet, die einen jeweiligen Schalenrand, an dem die Behälterhälften miteinander verschweißt sind, vor zu hohen Spannungen in der Schweißung schützt. Eine solche Verformungszone ist beispielswei se eine rinnenförmige Auswölbung.

Treibstofftanks, insbesondere für Nutzfahrzeuge, sind Behälter mit vorwiegend ebenen Wandungen. Es ist bekannt, dass Schwallbleche zur Beruhigung des Kraftstoffes im Fahrzeugbetrieb eingebracht werden. Diese Schwallbleche dienen auch zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Behälters bei z. B. einem Verkehrsunfall, das heißt, sie dienen hauptsächlich als Stützwände.

Versuche haben jedoch gezeigt, dass bei Prüfung auf Berstfestigkeit aus einer bestimmten Fallhöhe, die Tanks gerade an der Nahtstelle der Stützwände reißen, so dass der Treibstoff auslaufen kann.

Es ist möglich, dass die Berstfestigkeit durch Anhebung der Anzahl der Stützwände verbessert wird, dass aber damit Kosten und Gewicht des Tanks wesentlich erhöht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tank der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine möglichst hohe Berstfestigkeit bei möglichst geringem Gewicht aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Nachgiebigkeit der Wandungen des Tanks können diese bei einer mechanischen Einwir kung, z. B. durch einen Verkehrsunfall, soweit verformt werden, dass dabei der Tank nicht berstet oder dass keine Risse entstehen. Schweißnähte durch den Einbau von Stützwänden, werden außer dem vermieden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Nachgiebigkeit darin, dass die Wandung min destens teilweise mit Profilierungen ausgestattet ist. Die Profilierungen können verschiedenartig aus gestaltet sein.

Die Profilierung erlaubt ein Ausweichen der Wandung infolge einer mechani schen Einwirkung, so daß hohe Spannungen, die zum Reißen oder Bersten des Tanks führen, nicht auftreten.

Die Profilierung kann fertigungstechnisch in einer einfachen Weise durch Sicken dargestellt werden. Sicken lassen sich in Umfangsrichtung, längs oder schräg in die Wandungen des Tanks einbringen. Selbstverständlich sind auch kreisbogen förmige oder jede andere Profilform möglich, die bei mechanischer Einwirkung eine Verformung zulassen, bei der die Wandung ausreichend nachgibt.

Der Tank ist vorzugsweise zylinderförmig mit einem Tankmantel und zwei recht eckigen Tankböden ausgestaltet, wobei auch runde oder mehreckige Böden ver wendet werden können. Die Profilierung bzw. Sicken können, je nach Bedarf, nur im Tankmantel oder/und in den Tankböden vorgesehen werden. Wichtig dabei ist eine Abstimmung, die es erlaubt eine Nachgiebigkeit nicht nur in den Wan dungen, sondern auch in den Kanten zwischen den Wandungen zu erreichen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest die Seiten des Tanks bombiert, d. h. die Flächen sind konvex ausgebildet, die bei einem Un fall besonders gefährdet sind. Die Bombierung kann vorzugsweise mit einer Ver sickung, vorzugsweise an den Rändern, kombiniert werden. Dadurch wird die Nachgiebigkeit auch am Rand vergrößert.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß auch durch die Merkmale des Anspruches 7 ge löst. Das Sandwich kann so ausgelegt sein, daß z. B. die innere Wandung mehr Nachgiebigkeit aufweist als die äußere, so daß bei einer mechanischen Einwir kung zwar die äußere Wandung reißt und damit den Tank unbrauchbar macht, der innere Teil des Tanks jedoch dicht bleibt und damit ein Auslaufen des Treib stoffes verhindert.

Die Sandwich-Bauweise kann aus zwei oder mehr Schichten oder Wandungen, aus gleichem oder ungleichem Material bestehen. Zum Beispiel kann eine Aus führung aus zwei Schichten Stahl oder aus einer inneren Kunststoff- und einer äu ßeren Stahl- oder Aluminiumschicht bestehen, wobei diese Schichten verklebt sein können oder nicht. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest eine Schicht der Sandwichkonstruktion Profilierungen oder Sicken aufwei sen.

Wenn es die Betriebsfestigkeit erfordert, können auch Verstärkungen in entspre chenden Richtungen vorgesehen werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darge stellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Treibstofftank in Draufsicht

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Stirnseite des Tanks

Fig. 3 ein Detail aus Fig. 2

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel

Fig. 5 u. 6 je ein Detail aus Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Tank 10 dargestellt, der aus zwei Böden 12 und einem Mantel 13 besteht. In der Zeichnung sind mehrere Beispiele von nachgiebigen Wänden dar gestellt, wobei in der oberen Zeichnungshälfte eine Profilierung in Form von Sicken 17, 18 in Umfangsrichtung gezeigt ist. In der unteren Zeichnungshälfte sind Varianten gezeichnet, wobei im linken Teil der Zeichnung längsgerichtete Sicken 19 und im rechten teil schräg verlaufende Sicken 20 zu sehen sind.

In Fig. 2 ist eine Profilierung an einem Tankboden 12 gezeigt, die in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist. In der rechten Zeichnungshälfte sind zwei konzentrische Sicken 25 als Profilierung vorgesehen. Eine Ausführung mit abgesetzten Sicken 26 ist in der linken Zeichnungshälfte gezeigt. Die Nachgiebigkeit läßt sich auch mittels Bombierung 27 realisieren, wie sie in Fig. 1 bis 3 dargestellt sind.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Nachgiebigkeit durch ei ne Sandwichkonstruktion realisiert ist. Die Sandwichkonstruktion besteht aus ei ner äußeren Schicht 30 und einer inneren Schicht 31. Gezeigt ist eine mechanische Einwirkung F in den Mantelbereich 13', die zum Bruch der äußeren Schicht 30 ge führt hat während die innere Schicht 31 lediglich deformiert wurde und die Dichtheit erhalten bleibt.

Wenn z. B. der Mantel 13 des Tanks über seine gesamte Länge mit Sicken 17, 18, insbesondere in Umfangsrichtung ausgeführt ist, kann es zu Problemen in der Be triebsfestigkeit in Längsrichtung des Tanks 10 führen. Zur Erhöhung der Längs steifigkeit können die Tankmantel-Enden 40 entweder nach innen gestülpt, wie in Fig. 5 gezeigt, oder nach außen gedrückt 50 werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Es sind natürlich auch andere Verstärkungen möglich.

Claims

1. Treibstofftank (Tank) für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Teile der Wandungen (12, 13) des Tanks (10) nachgiebig ausge staltet sind.

2. Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (12, 13) mindestens teilweise eine Profilierung (17 bis 20, 25, 26) aufweist.

3. Tank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung Sicken (17, 19, 20) sind.

4. Tank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (10) zylinder förmig ist und im Tankmantel (13) mindestens zwei Sicken (17 bis 20) vorge sehen sind und/oder daß mindestens ein Tankboden (12) eine Profilie rung (25, 26) aufweist.

5. Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die einem Aufprall ausgesetzten Seiten (27) des Tanks (10) bombiert sind.

6. Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (10) aus Metall z. B. Stahl und/oder aus Kunststoff besteht.

7. Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (12', 13') des Tanks zumindest teilweise aus einer Sand wichkonstruktion (30, 31) besteht, wobei mindestens eine Lage der Sand wichkonstruktion aus Metall besteht.