WO2009000362A1 - Kraftstoffbehälter - Google Patents

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WO2009000362A1
WO2009000362A1 PCT/EP2008/003637 EP2008003637W WO2009000362A1 WO 2009000362 A1 WO2009000362 A1 WO 2009000362A1 EP 2008003637 W EP2008003637 W EP 2008003637W WO 2009000362 A1 WO2009000362 A1 WO 2009000362A1
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fuel tank
seam
fuel
tank according
container
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PCT/EP2008/003637
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Eulitz
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Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
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    • Y10T137/86292—System with plural openings, one a gas vent or access opening

Definitions

  • the invention relates to a fuel tank made of thermoplastic material.
  • fuel tanks can be produced in many different ways, for example by extrusion blow molding, thermoforming or injection molding.
  • the vessel may have been obtained from a tubular extruded preform made of plasticized plastic.
  • the preform is then expanded within a two-part tool under gas pressure, wherein the tool defines the outer contour of the finished molded container.
  • fuel delivery units include a fuel pump with an electric motor and possibly a fuel filter, which are arranged together in a surge or Schlingertopf.
  • the swirl pot ensures that the fuel pump in every driving situation, d. H. is sufficiently fueled during acceleration or cornering or strong inclination of the vehicle about the transverse or longitudinal axis.
  • the swirl pot also already defines the reserve volume and is still provided with at least one level sensor.
  • a fuel tank with a fuel delivery device arranged therein which has an opening through which hydraulic and / or electrical connection lines of the fuel delivery device are led to the outside.
  • the fuel delivery device was introduced during the manufacturing process of the fuel tank in this and surrounded by the one-piece fuel tank. In other words, the fuel delivery unit was blown into it when the fuel tank was formed. Therefore, the fuel tank may have an opening whose diameter is substantially smaller than the dimension of the fuel delivery unit.
  • DE 196 00 872 A1 it is proposed to sealingly close the opening by a plug, wherein the fuel extraction line and electrical lines are passed through the stopper closing the opening.
  • the invention is therefore based on the object to provide a completely novel fuel tank made of thermoplastic material, wherein the number of openings required in the container wall is kept to a minimum.
  • a fuel tank made of thermoplastic material, with at least one peripheral seam, with a filling opening, with means for ventilation and with means for conveying and removal of fuel in the form of at least one disposed within the fuel tank fuel delivery unit, with in the fuel tank into and / or out of this out guided fluid lines and / or electrical lines, with no opening and / or no breakthrough in the container wall is provided whose diameter is substantially larger than the diameter of the line in question.
  • the fuel tank according to the invention comes without the usual
  • the fuel tank according to the invention provides a minimum of potential leakage paths. Leakage in the sense of the invention does not mean the otherwise usual loss of liquid in a visible degree; To understand hydrogen emissions in a barely measurable or barely perceptible area.
  • a preferred variant of the fuel tank according to the invention is characterized in that at least one of the fluid lines is connected to a connecting element which passes directly through the tank wall.
  • a connecting element may be formed, for example, as a nipple with a fir-tree-shaped profile, which was welded through the container wall by piercing or penetrating with the container wall in the formation of the container.
  • the fluid lines and / or electrical lines led out of or into the fuel tank penetrate the seam of the fuel tank at an angle to the course of the seam and / or at least partially through the filling opening and, if appropriate, are guided by a filler neck which adjoins the filling opening.
  • this variant of the fuel tank can be provided that, with the exception of the filling opening no openings or openings are provided in the container wall.
  • the undisturbed wall portion of the container to understand, but not the seam, on the portions of the container wall are welded together.
  • the container may, for example, by thermoforming of two half-switching or through
  • the fuel tank according to a variant of the invention is characterized in particular by the fact that, with the exception of the filling opening, a completely undisturbed and unbroken container wall is provided.
  • the Fluid lines and electrical lines, which are essential for the operation of the fuel tank, are guided either by the circumferential weld of the container or through the filler neck of the container.
  • the invention can be summarized in that the necessary ducts for removal of fuel and venting of the container as well as for electrical lines are arranged in a region of the container, which may constitute a potential leakage point, which can not be avoided due to production reasons.
  • the container When manufacturing the fuel tank by extrusion blow molding a tubular preform, the container has a circumferential crimping seam in the region of the division of the tool halves. If the fuel tank is produced from deep-drawn or injection-molded half-shells, a circumferential weld results on a flange-shaped peripheral edge region of the container.
  • the fuel tank can also be blow-molded from sheet-like or strip-shaped extrudates, whereby a circumferential seam also results.
  • the technique for incorporating the fuel delivery unit and any other required internals into the container will be different.
  • the preform may have been blown over the fuel delivery unit in a known manner.
  • the fuel delivery unit and all other internals may have been introduced before joining the shells of the fuel tank.
  • no inspection opening is provided and the functional fixtures provided in the fuel tank are designed for the entire service life of the fuel tank.
  • openings are entirely dispensed with, which would make subsequent access to the interior of the container for maintenance or revision possible.
  • the invention therefore takes a completely different route than the prior art.
  • a variant of the fuel tank according to the invention it is provided that exactly three fluid lines are fed into or out of the fuel tank.
  • the terms "in” or “out” as used in this context refer to the medium carried in the conduit and are not intended to characterize the course of the conduit.
  • exactly one filling line, exactly one vent line and exactly one fuel extraction line are provided.
  • the vent line can also cover the ventilation function.
  • the ventilation and venting line and the fuel extraction line could be routed through the filler neck within a jacket tube provided for this purpose. In this jacket tube and the required electrical lines could be included.
  • this is composed of at least two shells which form a flange-like edge in each case in the region of the seam.
  • At least one of the lines leading out of or into the fuel tank may extend through the seam in the parting plane of the shells and preferably approximately transversely to the course of the seam.
  • the wall of the container may consist of a multilayer extrudate with at least one barrier layer for hydrocarbons.
  • At least one line is connected to an insert passing through the seam of the fuel tank, which at least partially consists of plastic and which is welded to the plastic of the container in the seam.
  • the insert may for example have been inserted in the connection of the shells of the container between the peripheral edges of the shells and welded to them.
  • the insert is designed as a connector.
  • FIG. 1 shows a schematic and greatly simplified view of a fuel tank according to the invention after a first
  • Figure 2 is a highly simplified schematic view, partially in section, of a fuel tank according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a sectional view through the wall of the fuel tank and a connecting element passing through the wall in the region.
  • the fuel tank 1 according to the invention is shown greatly simplified, so the filling opening usually provided on the fuel tank 1 is shown with a filler neck arranged thereon.
  • the fuel tank 1 was manufactured by extrusion blow molding two sheet-shaped extrudates in a multi-stage molding process using a three-piece tool having two outer molds and one middle mold. In the process, two sheet-like extrudates were first placed in the first heat, ie in a still plastic state and without further heating between the outer forms and the middle mold.
  • the outer molds each have partial cavities which correspond to the later outer contour of the finished fuel tank. In one step, the outer molds are closed against the central mold, wherein each of the preforms between the outer molds and the central mold are arranged.
  • the preforms are expanded within the mold and applied to the inner surfaces of the partial cavities of the outer mold.
  • the middle form component holder are within the so manufactured half shells of the container, the functional components required for operating a fuel tank, arranged.
  • the outer molds are moved apart, the middle mold is moved away between the outer molds and the outer molds are driven against each other, so that the half-shells of the fuel tank in the region of their flange-like edges 2 welded together.
  • the half-shells of the fuel tank 1 are formed of a six-layer co-extrudate with a barrier layer for hydrocarbons embedded therein.
  • the fuel tank 1 has a circumferential seam 3, at which the flange-like edges 2 of the half-shells 4a, 4b of the fuel tank 1 are welded together.
  • the fuel tank 1 is further provided with a filler pipe 10, which is shown greatly simplified in Figure 2.
  • the geometry of the fuel tank 1 in the figures is greatly simplified. It is obvious to the person skilled in the art that the fuel tank 1 can have a relatively rugged and complex outer structure, for example, the fuel tank 1 can be designed as a saddle tank, which has two main volumes in its middle area. The retracted area will usually be arranged in the installation position of the fuel tank on the propeller shaft a car.
  • a plurality of bushings 5 are provided in accordance with the invention, which enforce the seam 3 of the fuel tank 1 so that they form an interface of the fuel tank 1.
  • These bushings 5 are arranged in a multi-function coupling 6 designed as an insert.
  • the multi-function clutch 6 has a base body 7 made of thermoplastic material, which has a total of two feedthroughs 5 and an electrical plug-in contact 8 in the illustrated embodiment.
  • the larger of the passages 5 may for example be provided for a vent line, whereas the smaller of the passages 5 may be provided for a fuel extraction line.
  • the plug contacts 8 For example, the electrical supply of a fuel delivery unit 11 shown in FIG. 2 can be used and, moreover, the signal of a fill level sensor 12 can be tapped via the plug contacts 8.
  • bushings 5 represent the only interface of the fuel tank 1 to the outside. Except this is of course the filler pipe 10, via which a filling of the fuel tank 1 must be made. With the exception of the opening provided in the fuel tank 1 for the filler pipe 10, the wall 9 of the fuel tank 1 is unharmed, i. There are no further breakthroughs.
  • the measures provided for in the fuel tank 1 internals in the form of a fuel delivery unit or other functional components are designed for life of the fuel tank 1, in the failure of the entire fuel tank 1 is replaced.
  • vent valves 13 are provided, which are connected via a vent line 14 with each other. These vent valves 13 may also be provided in a manner known per se with so-called roll-over valves which close the vent line 14 by gravity.
  • the vent line 14, which may be formed, for example, as a refueling vent line, is guided through the filler pipe 10 to the outside. With 19 an electrical line is designated, which is guided at 20 directly through the seam 3 of the container to the outside. Alternatively, of course, electrical lines can be performed through the filler pipe 10.
  • the fuel tank 1 according to the invention has no inspection opening, would be accessible by components in the interior of the fuel tank 1.
  • connection elements 15 are provided for the connection of one or more fluid lines, which are for example designed as a double nipple and both sides of a circumferential collar 16 each have a pin 17 with a Have fir tree 18 profile.
  • the pins serve to choke and attach fluid lines.
  • the connecting element 15 was penetrated in the formation of the fuel tank 1 within the tool of the connection element 15. In this case, the connecting element was pushed by means of a manipulator provided for this purpose by the wall 9 of the fuel tank 1 in a mold provided in the die.
  • connection element 15 is welded to the wall 9 of the fuel tank.
  • the opening, which has been cut through the connection element 15 in the wall 9 of the fuel tank 1, has a diameter which is only slightly larger than the diameter of the connection element 15 or the diameter of the fluid lines to be placed on it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter (1) aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer umlaufenden Naht (3), mit einer Einfüllöffnung, mit Mitteln zur Be- und Entlüftung und mit Mitteln zur Förderung und Entnahme von Kraftstoff in Form wenigstens einer innerhalb des Kraftstoffbehälters (1) angeordneten Kraftstofffördereinheit (11). Mit Ausnahme der Einfüllöffnung sind bei dem Kraftstoffbehälter (1) gemäß der Erfindung keine Öffnungen oder Durchbrüche in der Behälterwandung vorgesehen, die wesentlich größer sind als der Durchmesser der hindurchzuführenden Leitung, vielmehr durchsetzen die aus dem Kraftstoffbehälter (1) hinaus oder in diesen hinein geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen die Naht (3) des Kraftstoffbehälters (1) sich in einem Winkel zum Verlauf der Naht (3) erstreckend und/oder sind teilweise durch die Einfüllöffnung und ggf. einen sich an die Einfüllöffnung anschließenden Einfüllstutzen geführt (Figur 2).

Description

Kraftstoffbehälter
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff. Solche Kraftstoffbehälter lassen sich auf verschiedenste Art und Weise herstellen, beispielsweise durch Extrusionsblasformen, Thermoformen oder Spritzgießen. Bei der Herstellung von Kraftstoffbehältern durch Extrusionsblasformen kann der Behälter aus einem schlauchförmig extrudierten Vorformling aus plastifiziertem Kunststoff erhalten worden sein. Der Vorformling wird dann innerhalb eines zweiteiligen Werkzeugs unter Gasdruckbeaufschlagung aufgeweitet, wobei das Werkzeug die Außenkontur des fertig ausgeformten Behälters definiert. Alternativ ist es möglich, bahnförmige Vorformlinge zu extrudieren und diese unter Anwendung von Gasdruck und/oder Vakuum in einem hierfür vorgesehenen Werkzeug auszuformen.
Da bestimmte Kunststoffe für Kohlenwasserstoffe permeabel sind, sind bei der Herstellung von Kraftstoffbehältern aus thermoplastischem Kunststoff besondere Maßnahmen erforderlich, um deren Dichtigkeit zu gewährleisten. Üblicherweise werden moderne Kraftstoffbehälter aus Kunststoff aus mehrschichtigen Koextrudaten hergestellt, die Barriereschichten für Kohlenwasserstoffe enthalten. So stellt die Permeationsdichtigkeit der Behälterwandung in der Regel kein
Problem dar. Schwachstellen im Hinblick auf mögliche Permeationsquellen stellen jedoch nach wie vor Nähte, Öffnungen mit Anschlussnippeln, Ventile oder dergleichen dar. Neben einer Einfüllöffnung müssen an einem Kraftstoffbehälter Entlüftungs- und Entnahmeöffnungen sowie Durchführungen für elektrische Leitungen vorgesehen sein. Schließlich ist es erforderlich, die im Kraftstoffbehälter angeordneten Aggregate, wie beispielsweise die Kraftstoffpumpe, mit elektrischer Energie zu versorgen. Ebenfalls aus Gründen verringerter Kohlenwasserstoffemissionen ist man bestrebt, möglichst viele Funktionsgruppen eine Kraftstoffbehälters, wie beispielsweise die Kraftstofffördereinheit, Ausgabe- behälter und Kraftstoffdampffilter in das Innere des Behälters zu verlegen. Hierdurch wird eine beachtliche Reduzierung von Öffnungen in der Behälterwandung erreicht. Jede Öffnung oder Durchbrechung in der Behälterwandung stellt eine potentielle Leckagestelle dar. Im Stand der Technik sind deshalb zahllose Bemühungen beschrieben, die Anzahl der Öffnungen in der Behälter- wandung zu minimieren bzw. deren Größe auf ein vernünftiges Maß zu beschränken.
Zahllose Veröffentlichungen befassen sich mit der Problematik die für die Kraftstofffördereinheit benötigte Öffnung in dem Behälter mit einem verhältnismäßig geringen Durchmesser auszuführen. Üblicherweise umfassen Kraftstofffördereinheiten eine Kraftstoffpumpe mit einem Elektromotor und ggf. einen Kraftstofffilter, die gemeinsam in einem Schwall- oder Schlingertopf angeordnet sind. Der Schwalltopf stellt sicher, dass die Kraftstoffpumpe in jeder Fahrsituation, d. h. bei Beschleunigung oder Kurvenfahrt oder starker Neigung des Fahrzeugs um die Quer- oder Längsachse ausreichend mit Kraftstoff versorgt ist. Darüber hinaus definiert der Schwalltopf auch bereits das Reservevolumen und ist noch mit wenigstens einem Füllstandsgeber versehen.
Der Minimierung des Aufnahmevolumens des Schwallbehälters sind Grenzen gesetzt, insbesondere bei stark motorisierten Kraftfahrzeugen. Zahllose Veröffentlichungen befassen sich daher damit, die Kraftstofffördereinheit modular auszugestalten, derart, dass diese in der Einbaulage auf dem Boden des Kraftstoffbehälters ein größeres Volumen beansprucht als im nichtmontierten Zustand. Auf diese Art und Weise lässt sich beispielsweise die Größe der zum Einsetzen der Kraftstofffördereinheit erforderlichen Revisionsöffnung verkleinern. Diese Revisionsöffnung dient auch zur Durchführung etwa erforderlicher Reparatur- oder Austauschmaßnahmen betreffend die Fördereinheit.
Schließlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, in dem Kraftstoffbehälter selbst Einziehungen vorzusehen, die mit einem Deckel oder einer Haube abdichtend verschlossen sind. Unter dem Deckel oder der Haube können dann die benötigten Öffnungen im Kraftstoffbehälter vorgesehen sein.
Aus der DE 196 00 872 ist ein Kraftstoffbehälter mit einer darin angeordneten Kraftstofffördereinrichtung bekannt, der eine Öffnung aufweist, durch die hydraulische und/oder elektrische Anschlussleitungen der Kraftstofffördereinrichtung nach außen geführt sind. Die Kraftstofffördereinrichtung wurde während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffbehälters in diesen eingebracht und von dem einstückigen Kraftstoffbehälter umgeben. D. h., dass die Kraftstofffördereinheit bei Ausformung des Kraftstoffbehälters mit in diesen eingeblasen wurde. Deshalb kann der Kraftstoffbehälter eine Öffnung aufweisen, deren Durchmesser wesentlich geringer ist als die Abmessung der Kraftstoffförder- einheit. In der DE 196 00 872 A1 wird vorgeschlagen, die Öffnung durch einen Stopfen abdichtend zu verschließen, wobei die Kraftstoffentnahmeleitung und elektrische Leitungen durch den die Öffnung verschließenden Stopfen hindurch geführt sind.
Abgesehen von der Kraftstoffentnahmeleitung und den elektrischen Leitungen für die im Kraftstoffbehälter befindlichen elektrischen Aggregate sind an dem Kraftstoffbehälter wenigstens noch Betriebs- und Betankungsentlüftungsleitungen vorzusehen. Hierfür müssten ebenfalls Durchführungen im Behälter vorgesehen. Für dieses Problem zeigt die DE 196 00 872 keine Lösung auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen völlig neuartigen Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff bereitzustellen, bei welchem die Anzahl der benötigten Öffnungen in der Behälterwandung auf ein Minimum beschränkt ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Kraftstoffbehälter aus thermoplastischem Kunststoff gelöst, mit wenigstens einer umlaufenden Naht, mit einer Einfüllöffnung, mit Mitteln zur Be- und Entlüftung und mit Mitteln zur Förderung und Entnahme von Kraftstoff in Form wenigstens einer innerhalb des Kraftstoffbehälters angeordneten Kraftstofffördereinheit, mit in den Kraftstoffbehälter hinein und/oder aus diesem hinaus geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen, wobei keine Öffnung und/oder kein Durchbruch in der Behälterwandung vorgesehen ist, deren bzw. dessen Durchmesser wesentlich größer als der Durchmesser der betreffenden Leitung ist. Mit anderen Worten, der Kraftstoffbehälter gemäß der Erfindung kommt ohne die sonst üblichen
Auskreisungen und Revisionsöffnungen aus. Auf diese Art und Weise bietet der Kraftstoffbehälter gemäß der Erfindung ein Minimum an potentiellen Leckagepfaden. Unter Leckage im Sinne der Erfindung ist nicht der sonst übliche Verlust an Flüssigkeit in sichtbarem Ausmaß gemeint, vielmehr sind hierunter Kohlen- wasserstoffemissionen in einem kaum messbaren bzw. kaum wahrnehmbaren Bereich zu verstehen.
Eine bevorzugte Variante des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine der Fluidleitungen an ein die Behälterwandung unmittelbar durchsetzendes Anschlusselement angeschlossen ist. Ein solches Anschlusselement kann beispielsweise als Nippel mit einem tannenbaumförmigen Profil ausgebildet sein, der bei der Ausformung des Behälters die Behälterwandung durchstoßend oder durchsetzend mit der Behälterwandung verschweißt wurde.
Bei einer bevorzugten Variante des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der aus dem Kraftstoffbehälter hinaus oder hinein geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen die Naht des Kraftstoffbehälters sich in einem Winkel zum Verlauf der Naht erstreckend durchsetzen und/oder mindestens teilweise durch die Einfüllöffnung und gegebenenfalls durch einen sich an die Einfüllöffnung anschließenden Einfüllstutzen geführt sind. Bei dieser Variante des Kraftstoffbehälters kann vorgesehen sein, dass mit Ausnahme der Einfüllöffnung keine Öffnungen oder Durchbrüche in der Behälterwandung vorgesehen sind.
Unter Behälterwandung im Sinne der Erfindung ist der ungestörte Wandbereich des Behälters zu verstehen, nicht hingegen jedoch die Nahtstelle, an der Abschnitte der Behälterwandung miteinander verschweißt sind. Der Behälter kann beispielsweise durch Thermoformen von zwei Halbschalten oder durch
Zusammenfügen zweier spritzgegossener Halbschalen oder durch Extrusions- blasformen zweier bahnförmiger Vorformlinge erhalten werden. Durchführungen durch den Behälter im Bereich der Naht, die den Schichtaufbau der Behälterwandung nicht durchsetzen, sind im Sinne der Erfindung nicht als Durchbrüche durch die Wandung des Kraftstoffbehälters zu verstehen.
Der Kraftstoffbehälter gemäß einer Variante der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass mit Ausnahme der Einfüllöffnung eine gänzlich ungestörte und nicht durchbrochene Behälterwandung vorgesehen ist. Die Fluidleitungen und elektrischen Leitungen, die zum Betrieb des Kraftstoffbehälters unbedingt erforderlich sind, sind entweder durch die umlaufende Schweißnaht des Behälters oder durch den Einfüllstutzen des Behälters geführt.
Die Erfindung kann dahingehend zusammengefasst werden, dass die erforderlichen Durchführungen für Entnahme von Kraftstoff und Entlüftung des Behälters sowie für elektrische Leitungen in einem Bereich des Behälters angeordnet sind, der eine potentielle Leckagestelle darstellen kann, die sich herstellungsbedingt nicht vermeiden lässt. Bei Herstellung des Kraftstoffbehälters durch Extrusionsblasformen eines schlauchförmigen Vorformlings besitzt der Behälter eine umlaufende Quetschnaht im Bereich der Teilung der Werkzeughälften. Wird der Kraftstoffbehälter aus tiefgezogenen oder spritzgegossenen Halbschalen gefertigt, ergibt sich eine umlaufende Schweißnaht an einem flanschartig ausgebildeten umlaufenden Randbereich des Behälters. Schließlich kann der Kraftstoffbehälter gemäß der Erfindung auch aus bahn- oder bänderförmigen Extrudaten blasgeformt sein, wobei sich ebenfalls eine umlaufende Nahtstelle ergibt. Je nach Wahl des Herstellungsverfahrens wird die Technik zur Einbringung der Kraftstofffördereinheit und aller übrigen erforderlichen Einbauten in den Behälter unterschiedlich sein. Bei Herstellung des Kraftstoffbehälters aus einem extrusionsblasgeformten schlauchförmigen
Vorformling kann beispielsweise die Kraftstofffördereinheit in bekannter Art und Weise umblasen worden sein. Bei allen anderen Varianten der Herstellung können die Kraftstofffördereinheit und alle anderen Einbauten vor dem Zusammenfügen der Schalen des Kraftstoffbehälters eingebracht worden sein.
Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist keine Revisionsöffnung vorgesehen und die in dem Kraftstoffbehälter vorgesehenen Funktionseinbauten sind auf die gesamte Lebensdauer des Kraftstoffbehälters ausgelegt.
Mit anderen Worten, erfindungsgemäß wird gänzlich auf Öffnungen verzichtet, durch die eine spätere Zugänglichkeit zum Inneren des Behälters zwecks Wartung oder Revision möglich wäre. Die Erfindung beschreitet daher einen ganz anderen Weg als der Stand der Technik. Bei einer Variante des Kraftstoffbehälters nach der Erfindung ist vorgesehen, dass genau drei Fluidleitungen in den Kraftstoffbehälter hinein- oder herausgeführt sind. Die Begriffe „hinein" oder „heraus", wie sie in diesem Zusammenhang verwendet werden, beziehen sich auf das in der Leitung geführte Medium und sollen nicht den Verlauf der Leitung charakterisieren.
Vorzugsweise sind genau eine Einfüllleitung, genau eine Entlüftungsleitung und genau eine Kraftstoffentnahmeleitung vorgesehen. Die Entlüftungsleitung kann auch die Funktionalität Belüftung abdecken. Die Be- und Entlüftungsleitung sowie die Kraftstoffentnahmeleitung könnten innerhalb eines hierfür vorgesehenen Mantelrohrs durch den Einfüllstutzen verlegt sein. In diesem Mantelrohr könnten auch die benötigten elektrischen Leitungen aufgenommen werden.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung ist dieser aus wenigstens zwei Schalen zusammengesetzt, die jeweils im Bereich zur Naht einen flanschartigen Rand ausbilden.
Wenigstens eine der aus dem Kraftstoffbehälter hinaus oder in diesen hinein geführten Leitungen kann sich im Bereich der Durchführung durch die Naht in der Trennebene der Schalen und vorzugsweise etwa quer zum Verlauf der Naht erstrecken.
Die Wandung des Behälters kann aus einem mehrschichtigen Extrudat mit wenigstens einer Barriereschicht für Kohlenwasserstoffe bestehen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kraftstoffbehälters nach der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine Leitung an ein die Naht des Kraftstoffbehälters durchsetzendes Einlegeteil angeschlossen ist, das zumindest teilweise aus Kunststoff besteht und das mit dem Kunststoff des Behälters in der Naht verschweißt ist.
Das Einlegeteil kann beispielsweise bei der Verbindung der Schalen des Behälters zwischen die umlaufenden Ränder der Schalen eingelegt und mit diesen verschweißt worden sein. Bevorzugt ist das Einlegeteil als Steckverbinder ausgebildet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische und stark vereinfachte Ansicht eines Kraftstoff- behälters gemäß der Erfindung nach einem ersten
Ausführungsbeispiel und
Figur 2 eine stark vereinfachte schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Kraftstoffbehälters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Figur 3 eine Schnittansicht durch die Wandung des Kraftstoffbehälters und ein die Wandung in dem Bereich durchsetzendes Anschlusselement.
In Figur 1 ist der Kraftstoffbehälter 1 gemäß der Erfindung stark vereinfacht dargestellt, so ist die an dem Kraftstoffbehälter 1 üblicherweise vorgesehene Einfüllöffnung mit einem daran angeordneten Einfüllstutzen dargestellt. Der Kraftstoffbehälter 1 wurde durch Extrusionsblasformen von zwei bahnförmigen Extrudaten in einem mehrstufigen Formgebungsprozess hergestellt, und zwar unter Verwendung eines dreiteiligen Werkzeugs mit zwei Außenformen und einer Mittelform. Dabei wurden zunächst zwei bahnförmige Extrudate in der ersten Hitze, d. h. in noch plastischem Zustand und ohne weitere Erwärmung zwischen den Außenformen und der Mittelform platziert. Die Außenformen weisen jeweils Teilkavitäten auf, die der späteren Außenkontur des fertigen Kraftstoffbehälters entsprechen. In einem Schritt werden die Außenformen gegen die Mittelform geschlossen, wobei jeweils die Vorformlinge zwischen den Außenformen und der Mittelform angeordnet sind. Sodann werden die Vorformlinge innerhalb der Form aufgeweitet und an die Innenflächen der Teilkavitäten der Außenform angelegt. Über in der Mittenform angeordnete Bauteilhalter werden innerhalb der so gefertigten Halbschalen des Behälters die Funktionsbauteile, die zum Betrieb eines Kraftstoffbehälters erforderlich sind, angeordnet. Sodann werden die Außenformen auseinandergefahren, die Mittelform wird zwischen den Außenformen weggefahren und die Außenformen werden gegeneinandergefahren, so dass die Halbschalen des Kraftstoffbehälters im Bereich ihrer flanschartig umlaufenden Ränder 2 miteinander verschweißen.
Die Halbschalen des Kraftstoffbehälters 1 sind aus einem sechsschichtigen Koextrudat mit einer in dieses eingebetteten Barriereschicht für Kohlenwasser- Stoffe ausgebildet.
Wie dies aus Figur 1 ersichtlich ist, besitzt der Kraftstoffbehälter 1 eine umlaufende Naht 3, an der die flanschartig ausgebildeten Ränder 2 der Halbschalen 4a, 4b des Kraftstoffbehälters 1 miteinander verschweißt sind. Der Kraftstoffbehälter 1 ist weiterhin mit einem Einfüllrohr 10 versehen, welches in Figur 2 stark vereinfacht dargestellt ist. Ebenso ist die Geometrie des Kraftstoffbehälters 1 in den Figuren stark vereinfacht. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass der Kraftstoffbehälter 1 eine verhältnismäßig zerklüftete und komplexe Außenstruktur aufweisen kann, beispielsweise kann der Kraftstoff- behälter 1 als Satteltank ausgebildet sein, der zwei Hauptvolumina bildend in seinem mittleren Bereich eingezogen ist. Der eingezogene Bereich wird üblicherweise in Einbaulage des Kraftstoffbehälters über der Kardanwelle eine Kfz angeordnet sein.
An dem Kraftstoffbehälter 1 sind in erfindungsgemäßer Art und Weise mehrere Durchführungen 5 vorgesehen, die die Naht 3 des Kraftstoffbehälters 1 so durchsetzen, dass diese eine Schnittstelle des Kraftstoffbehälters 1 bilden. Diese Durchführungen 5 sind in einer als Einlegeteil ausgebildeten Multifunktions- kupplung 6 angeordnet. Die Multifunktionskupplung 6 besitzt einen Grundkörper 7 aus thermoplastischem Kunststoff, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt zwei Durchführungen 5 und einen elektrischen Steckkontakt 8 aufweist. Die größere der Durchführungen 5 kann beispielsweise für eine Entlüftungsleitung vorgesehen sein, wohingegen die kleinere der Durchführungen 5 für eine Kraftstoffentnahmeleitung vorgesehen sein kann. Die Steckkontakte 8 können beispielsweise der elektrischen Versorgung einer in Figur 2 dargestellten Kraftstofffördereinheit 11 dienen und darüber hinaus kann das Signal eine Füllstandsgebers 12 über die Steckkontakte 8 abgegriffen werden.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel stellen die in der Naht 3 des Kraftstoffbehälters 1 vorgesehenen Durchführungen 5 die einzige Schnittstelle des Kraftstoffbehälters 1 nach außen dar. Ausgenommen hiervon ist selbstverständlich das Einfüllrohr 10, über das eine Befüllung des Kraftstoffbehälters 1 erfolgen muss. Mit Ausnahme der für das Einfüllrohr 10 vorgesehenen Öffnung in dem Kraftstoffbehälter 1 ist die Wandung 9 des Kraftstoffbehälters 1 unverletzt, d.h. es sind keine weiteren Durchbrüche vorgesehen. Die in dem Kraftstoffbehälter 1 vorgesehenen Einbauten in Form einer Kraftstofffördereinheit oder anderer Funktionsbauteile sind auf Lebensdauer des Kraftstoffbehälters 1 ausgelegt, bei deren Versagen ist der ganze Kraftstoffbehälter 1 auszutauschen.
Bei der in Figur 2 dargestellten Variante des Kraftstoffbehälters 1 sind in dessen Ausgleichsvolumen, d. h. an den in Einbaulage höchsten Stellen des Kraftstoffbehälters 1 Entlüftungsventile 13 vorgesehen, die über eine Entlüftungs- leitung 14 miteinander verbunden sind. Diese Entlüftungsventile 13 können in an sich bekannter Art und Weise auch zusätzlich mit sogenannten Roll-over-Ventilen versehen sein, die schwerkraftbetätigt die Entlüftungsleitung 14 schließen. Die Entlüftungsleitung 14, die beispielsweise als Betankungsentlüftungsleitung ausgebildet sein kann, ist durch das Einfüllrohr 10 nach außen geführt. Mit 19 ist eine elektrische Leitung bezeichnet, die bei 20 unmittelbar durch die Naht 3 des Behälters nach außen geführt ist. Alternativ hierzu können selbstverständlich auch elektrische Leitungen durch das Einfüllrohr 10 geführt sein.
Der Kraftstoffbehälter 1 gemäß der Erfindung besitzt keine Revisionsöffnung, durch Bauteile im Inneren des Kraftstoffbehälters 1 zugänglich wären.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass anstelle der Multifunktionskupplung 6 entsprechende Leitungen unmittelbar durch die Naht des Kraftstoffbehälters 1 hindurchgeführt werden können. Bei der in Figur 3 gezeigten Variante des Kraftstoffbehälters 1 gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass für den Anschluss einer oder mehrerer Fluidleitungen eines oder mehrere Anschlusselemente 15 vorgesehen sind, die beispielsweise als Doppelnippel ausgebildet sind und beiderseits eines umlaufenden Kragens 16 jeweils einen Zapfen 17 mit einem Tannenbaumprofil 18 aufweisen. Die Zapfen dienen zum Aufwürgen und Befestigen von Fluidleitungen. Das Anschlusselement 15 wurde bei der Ausformung des Kraftstoffbehälters 1 innerhalb des Werkzeugs von dem Anschlusselement 15 durchdrungen. Dabei wurde das Anschlusselement mittels eines hierfür vorgesehenen Manipulators durch die Wandung 9 des Kraftstoffbehälters 1 in eine im Werkzeug vorgesehene Matrize hindurchgestoßen. Im Bereich des umlaufenden Kragens 16 ist das Anschlusselement 15 mit der Wandung 9 des Kraftstoffbehälters verschweißt. Die durch das Anschlusselement 15 in der Wandung 9 des Kraftstoffbehälters 1 gebahnte Öffnung besitzt einen Durchmesser, der nur geringfügig größer als der Durchmesser des Anschlusselements 15 bzw. als der Durchmesser der auf dieses aufzusteckenden Fluidleitungen ist.
Bezugszeichenliste
1 Kraftstoffbehälter
2 Ränder
3 Naht
4a,b Halbschalen
5 Durchführungen
6 Multifunktionskupplungen
7 Grundkörper
8 elektrischer Steckkontakt
9 Wandung
10 Einfüllrohr
11 Kraftstofffördereinheit
12 Füllstandsgeber
13 Entlüftungsventile
14 Entlüftungsleitung
15 Anschlusselement
16 Kragen
17 Zapfen
18 Tannenbaumprofil
19 elektrische Leitung
20 Durchführung durch die Naht des Behälters

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffbehälter (1 ) aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer umlaufenden Naht (3) mit einer Einfüllöffnung, mit Mitteln zur Be- und Entlüftung und mit Mitteln zur Förderung und Entnahme von Kraftstoff in
Form wenigstens einer innerhalb des Kraftstoffbehälters (1 ) angeordneten Kraftstofffördereinheit (11 ), mit in den Kraftstoffbehälter (1 ) hinein und/oder aus diesem hinaus geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen, wobei keine Öffnung und/oder kein Durchbruch in der Wandung (9) des Kraftstoffbehälters vorgesehen ist, deren Durchmesser wesentlich größer als der Durchmesser der betreffenden Leitung ist.
2. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Fluidleitungen an ein die Wandung (9) des Kraftstoffbehälters (1 ) unmittelbar durchsetzendes Anschlusselement (15) angeschlossen ist.
3. Kraftstoffbehälter nach einem der Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der aus dem Kraftstoffbehälter (1 ) hinaus oder in diesen hinein geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen die
Naht (3) des Kraftstoffbehälters (1 ) sich in einem Winkel zum Verlauf der Naht (3) erstreckend durchsetzt.
4. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der aus dem Kraftstoffbehälter (1 ) hinaus oder in diesen hinein geführten Fluidleitungen und/oder elektrischen Leitungen sich zumindest teilweise durch die Einfüllöffnung und ggf. einen sich an die Einfüllöffnung anschließenden Einfüllstutzen geführt sind.
5. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass keine Revisionsöffnung vorgesehen ist und die in dem Kraftstoffbehälter (1) vorgesehenen Funktionseinbauten auf die gesamte Lebensdauer des Kraftstoffbehälters (1) ausgelegt sind.
6. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass genau drei Fluidleitungen in den Kraftstoffbehälter (1 ) hinein oder aus diesem hinaus geführt sind.
7. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine Einfüllöffnung, genau eine Entlüftungsleitung und genau eine Kraftstoffentnahmeleitung vorgesehen sind.
8. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieser wenigstens aus zwei Schalen (4a, b) zusanmengesetzt ist, die jeweils im Bereich der Naht (3) einen flanschartigen Rand (2) ausbilden.
9. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der aus dem Kraftstoffbehälter (1 ) hinaus oder in diesen hinein geführten Leitungen sich im Bereich der Durchführung durch die Naht (3) in der Trennebene der Schalen (4a, b) und vorzugsweise etwa quer zum Verlauf der Naht (3) erstreckt.
10. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (9) des Behälters aus einem mehrschichtigen Extrudat mit wenigstens einer Barriereschicht für Kohlenwasserstoffe besteht.
11. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Leitung an ein die Naht (3) des Kraftstoffbehälters (1 ) durchsetzendes Einlegeteil angeschlossen ist, das zumindest teilweise aus Kunststoff besteht und das mit dem Kunststoff des Behälters in der Naht (3) verschweißt ist.
12. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil bei der Verbindung der Schalen (4 a,b) des Behälters zwischen die umlaufenden Ränder der Schalen (4 a,b) eingelegt und mit diesen verschweißt wurde.
13. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil als Steckverbinder ausgebildet ist.
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