WO2013029877A1 - Erdung eines kraftstoff-fördermoduls mittels einer aufgespritzten elektrisch leitfähigen struktur - Google Patents

Erdung eines kraftstoff-fördermoduls mittels einer aufgespritzten elektrisch leitfähigen struktur Download PDF

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WO2013029877A1
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electrically conductive
conductive structure
delivery module
fuel delivery
sprayed
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Martin Beyer
Alexander ROECK
Hans-Peter Braun
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Robert Bosch Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/06—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for removing electrostatic charges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02—Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M37/10—Feeding by means of driven pumps electrically driven submerged in fuel, e.g. in reservoir

Definitions

  • ESD electrostatic discharge
  • plastic elements such as filter housings or flanges
  • plastic elements are made conductive, for example by admixing metal particles.
  • electrically conductive elements such as metallic guide rods on a flange, must be connected to avoid electrostatic discharges consuming cables via electrical interfaces and ground connections. This is associated with a high work and material costs. Disclosure of the invention
  • an earthable fuel delivery module or a fuel delivery unit for use in fuel tanks is presented.
  • the fuel delivery module has a first element of electrically non-conductive material.
  • the fuel delivery module has an electrically conductive structure which is designed to connect the first element to an electrical ground contact.
  • the conductive structure is sprayed onto the first element.
  • the idea of the present invention is based on ensuring grounding of the fuel delivery module by directly attaching it to an electrically nonconductive element, such as an electronically conductive element.
  • an electrically nonconductive element such as an electronically conductive element.
  • a flange an electrically conductive layer, in particular an electrically conductive conductor track is sprayed.
  • This electrically conductive structure is materially connected to the electrically non-conductive element and designed to dissipate charges to an electrical ground contact.
  • the electrically conductive structure By spraying the electrically conductive structure on the first electrically non-conductive element creates a cohesive connection, so that excess charges that are formed by electrostatic charging of the first element can be dissipated. As a result, costly materials additives in the first element are unnecessary. At the same time a grounding of components of the fuel delivery module is ensured. Furthermore, the electrically conductive structure can be sprayed rib-like or supporting. That is, the electrically conductive structure may have a certain material thickness and may contribute to the stiffening of the first element, such as a flange. As a result, can be dispensed with stiffening elements and thereby additional space can be saved. Furthermore, a labor cost for the integration of stiffening elements can be reduced.
  • the fuel delivery module may be a unit that can be used in a fuel tank. For example, the fuel delivery module a
  • Tank flange, a storage pot, a filter and corrugated pipes include.
  • the fuel delivery module can be used for example in motor vehicles, for example with an internal combustion engine.
  • the first element may be, for example, a housing, a tank flange, a storage pot or a filter or filter element in the fuel delivery module.
  • the first element is made of non-conductive material or has an electrically non-conductive material.
  • Electrically non-conductive materials may e.g. Non-metals,
  • the first element may comprise combinations of these materials.
  • the electrical conductivity of the non-conductive materials can be, for example less than 10 "8 Siemens per meter.
  • An electrically conductive structure is sprayed directly onto the first element.
  • the electrically conductive structure is carried out, charges of the first element, and optionally of associated conductive components,
  • the electrically conductive structure may be the first
  • the electrically conductive structure can be designed, for example, as a thin layer and cover part of the surface of the first element or the complete first element. Alternatively, the electrically conductive structure can be designed as a thin conductor track or rail. The electrically conductive structure can also be applied to the first element in a net shape.
  • the electrically conductive structure comprises a conductive material such as metal, carbon or conductive particles or fibers.
  • the electrically conductive structure is sprayed onto the first element. This means that a cohesive connection is established between the electrically conductive structure and the first element.
  • the electrically conductive structure may be fused and / or chemically bonded to the first element.
  • the electrically conductive structure may be applied to the first element, for example by means of a two-component injection molding process or by means of a plasma spraying process.
  • the fuel delivery module has a second element of conductive material.
  • the conductive structure is designed to connect the second element to the ground contact.
  • the second element can consist of conductive material or have conductive material.
  • the second element may be a
  • the second element may be a pressure regulator.
  • the second element may be any element in the fuel delivery module that is electrically conductive.
  • the second element may comprise metal or carbon. With the help of the electrically conductive structure, the second element with electrical
  • the second element can be contacted by means of the electrically conductive structure and connected to a ground contact. This makes cabling unnecessary.
  • the second element can be earthed at the same ground contact as the first element or at another ground contact.
  • the grounding of the fuel delivery module becomes safer and less error prone. This is achieved by making mistakes like dropped contacts, which can occur, for example, due to vibrations or assembly errors can be avoided.
  • the electrically conductive structure is sprayed onto the first element by a two-component injection method.
  • Two-component injection molding is also referred to as two-component injection molding and describes a process in which first a first element is injection-molded in a mold.
  • a first element e.g. Plastic, in particular plastic granules, such as e.g. POM, to be used.
  • the electrically conductive structure is sprayed on.
  • the electrically conductive structure can, for example, the same
  • Plastic as the first element have. Furthermore, the plastic may additionally be mixed with conductive fibers or particles.
  • the conductive structure is sprayed onto the first element by means of a plasma spraying process.
  • the plasma spraying process can be a chemical and mask-free process as shown for example in DE 10 2006 061 435 AI.
  • the plasma spraying process can also be referred to as the "Leoni" Flamecon® spraying process
  • metallic materials can be applied to insulating carrier materials or substrates by generating a plasma jet in structured layers first element of electric
  • the spray device may be, for example, a plasma gun.
  • the solder material is heated by a plasma jet and accelerated toward the surface of the component until it impacts there.
  • the conductive material can be in the form of a powder or in the form of small beads prior to spraying by means of a plasma jet available.
  • Materials can be accelerated, for example by means of a plasma jet in the form of a focused beam on the surface of the first element.
  • the surface of the first element is not damaged and remains intact.
  • the resulting minimum heat input of the plasma flame is so low that the material of the first element is not affected.
  • the plasma spraying process can be 3D-capable. That the
  • Plasma spray gun is possible in three dimensions. This can help to apply fine structures of the electrically conductive structure even in hard to reach places of the first element.
  • the electrically conductive structure comprises an electrically conductive plastic or a metal.
  • the electrically conductive structure may comprise an electrically conductive plastic.
  • a plastic used in the first injection step of the two-component injection method can be provided with conductive particles in the second injection step.
  • metal particles or metal fibers can be sprayed onto the first element as an electrically conductive structure.
  • the electrically conductive structure may consist entirely of an electrically conductive plastic or of metal.
  • the first element as a tank flange, filter housing, suction jet pump or its electrically non-conductive housing or as a hydraulic line, in particular as
  • Corrugated pipe executed. These components can be designed as plastic components.
  • a method for manufacturing a groundable fuel delivery module for fuel tanks as described above comprises the following steps: providing a first element of the fuel delivery module made of non-conductive material; Spraying an electrically conductive structure, which is designed to connect the first element to a ground.
  • a plasma spray process is used in the spraying of the electrically conductive structure.
  • the first element is by a first step of a two-component injection process
  • the electrically conductive structure is sprayed through a second step of a two-component injection molding process.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a filter according to the prior art
  • Fig. 2 shows a perspective view of a tank flange according to the prior art
  • Fig. 3 shows a perspective view of a first element of a
  • Fig. 4 shows a perspective section through the first element shown in Fig. 3 along line A-A
  • Fig. 5 shows a filter in the storage pot according to a second
  • Fig. 6 shows the arrangement of the first and second elements in one
  • Fig. 1 and Fig. 2 show previously common embodiments of first elements 5.
  • the first element 5 is designed as a filter and shown in perspective.
  • the filter has a filter housing 9 and a filter cover 21. to
  • the filter or the filter housing 9 must be grounded by means of a cable 19.
  • the first element is designed as a flange, in particular as a tank flange for use in a fuel tank.
  • the tank flange 7 has
  • the guide rods 17 are arranged on the flange and e.g. run a storage cup to the bottom of a
  • Guide rods 17 must be grounded by means of cable 19. Grounding with the aid of cable 19 can be expensive and labor-intensive. Furthermore, for this purpose, components, such as the guide rods 17 must be provided with interfaces for electrical contact.
  • the groundable fuel delivery module 1 according to the invention or its components, as shown in FIGS. 3 to 6, offer a technically simpler way of avoiding electrostatic discharges, which on the one hand is more cost-effective than the known fuel delivery modules and can reduce the labor and materials required.
  • the first element 5 of the fuel delivery module 1 is designed as a tank flange 7.
  • the second element 15 is designed as a guide rod 17.
  • the electrically conductive structure 11 as one sprayed by a two-component spray method
  • Busbar e.g. made of conductive plastic.
  • the first member 5 and the tank flange 7 made of non-conductive material such as plastic and provided with an electrically conductive structure 11.
  • the electrically conductive structure 11 can dissipate all charges which have originated at the tank flange 7 to the ground contact 13, for example to an interface which is connected to a negative pole of an electrical energy source or a vehicle body.
  • the second electrically conductive element 15, which is designed as guide rods 17 in FIG. 3, is connected to the ground contact 13 by means of the electrically conductive structure 11.
  • the sprayed in Fig. 3 by means of the two-component injection method busbar may be designed rib-like and to stiffen the
  • the electrically conductive structure 11 also offers the possibility of carrying out optional interfaces for electrical contacting of different components of the fuel delivery module 1.
  • a receptacle 27 for a press-fit contact may be provided on the electrically conductive structure 11. This can be an interface between electrically conductive components of the fuel delivery module 1 and optionally electrical power sources.
  • a receptacle 29 for a crimp contact element can be provided on the electrically conductive structure 11. This receptacle 29 may be embodied, for example, as a pin and, for example, make contact with a cable lug of a filter cover 21.
  • the electrically conductive structure 11 can also be further
  • Components such as a nozzle 31, an insert of conductive material, ground. In this way, a hydraulic line, for example. A conductive corrugated pipe, are grounded.
  • FIG. 4 shows a perspective sectional view along the line AA from FIG. 3.
  • the rib-like configuration of the busbar or the electrically conductive structure 11 is illustrated.
  • the electrically conductive structure 11 may, for example, also be executed circumferentially around the guide rods 17.
  • the first element 5, which is to be earthed shown as a filter housing 9.
  • the electrically conductive structure 11 is embodied in FIG. 5 as a conductive layer on the surface of a filter housing 9, which is sprayed by means of a plasma spraying process.
  • FIG. 5 shows a storage pot 33 and a filter arranged therein with a filter housing 9.
  • the filter housing 9 is provided with an electrically conductive structure 11 by means of a plasma spraying process.
  • the corrugated pipes 25 may be provided with the electrically conductive structure 11.
  • FIG. 6 shows a fuel delivery module 1, which is arranged in a fuel tank 3.
  • the fuel delivery module 1 has a storage pot 33.
  • a plurality of first elements 5 are provided, to which an electrically conductive structure 11 may be sprayed.
  • an electrically conductive structure 11 may be sprayed.
  • Suction jet pump 43 is provided which fills the storage cup 33 with fuel. Furthermore, the fuel delivery module 1 has a tank flange 7 with
  • the tank flange 7 is connected via the guide rods 17 to the storage cup 33.
  • the fuel from the fuel tank 3 is conveyed by means of a pump 35 with a pump motor 37 from the storage tank 33, for example via hydraulic lines 25, in particular via corrugated pipes to the injection system of an internal combustion engine.
  • a pre-filter 39 is provided before the pump 35. Downstream of the pump 35, a check valve 45 and a fine filter 41 is arranged. Both the housing 9 of the prefilter 39 and the housing 9 of the fine filter 41 may be provided with an electrically conductive structure 11 as shown in FIG. Further, in the storage cup 33 a
  • Pressure regulator 47 is provided, the housing may also be provided with the electrically conductive structure 1 1.
  • the first elements 5 as tank flange 7, filter housing 9, suction jet pump 43, housing a pressure regulator 47 and hydraulic Line 25 executed.
  • the electrically conductive structure 11 By spraying the electrically conductive structure 11 onto these first elements 5, these can be connected to a ground contact 13 for discharging electrostatic charges.
  • existing structures such as, for example, the second elements 15, for example guide rods 17, can thereby be contacted without additional wiring effort.

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Abstract

Es wird ein erdbares Kraftstoff-Fördermodul (1) für Kraftstofftank (3) vorgestellt. Das Kraftstoff-Fördermodul (1) weist dabei ein erstes Element (5) aus nicht leitfähigem Material auf. Das erste Element (5) kann dabei beispielsweise ein Tankflansch (7) oder ein Filtergehäuse (9) sein. Ferner weist das Kraftstoff-Fördermodul (1) eine elektrisch leitfähige Struktur (11) auf, die ausgeführt ist, das erste Element (5) mit einem Massekontakt (13) zu verbinden. Die elektrisch leitfähige Struktur (11) ist dabei auf das erste Element (5) beispielsweise mittels eines Zwei-Komponenten-Verfahrens oder mittels eines Plasma-Spritzverfahrens aufgespritzt.

Description

Beschreibung
Erdung eines Kraftstoff- Fördermoduls mittels einer aufgespritzten elektrisch leitfähigen Struktur
Stand der Technik
Strömt eine Flüssigkeit durch einen engen Spalt bzw. durch eine Komponente mit kleinem Querschnitt, kann es zu Reibung zwischen der Komponente und der Flüssigkeit kommen. Dies kann, insbesondere bei hohen
Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit zu einer Ladungstrennung und somit zu einer elektrostatischen Aufladung der durchströmten Komponente führen.
Besonders in Umgebungen mit ggf. zündfähigen Komponenten, wie z.B. in einem Kraftstofftank, ist es wichtig elektrostatische Entladungen, auch als„elektro static discharge" (ESD) bezeichnet, zu vermeiden. Ferner muss eine elektrostatische Entladung vermieden werden, um eine unerwünschte Beeinflussung von umgebenden elektrischen Geräten zu vermeiden. Des Weiteren sollte eine elektrostatische Entladung verhindert werden, um einen Materialverschleiß, sogenanntes„pin holing", durch wiederholte Funkentladung an der gleichen Stelle zu vermeiden.
Um eine elektrostatische Entladung an einem Kraftstoff- Fördermodul zu vermeiden werden Kunststoffelemente, wie z.B. Filtergehäuse oder Flansche, beispielsweise durch Beimischung von Metallpartikeln leitfähig ausgeführt. Dies kann jedoch mit einem erheblichen Kostenaufwand verbunden sein. Elektrisch leitfähige Elemente, wie z.B. metallische Führungsstangen an einem Flansch, müssen zur Vermeidung elektrostatischer Entladungen aufwendig über Kabel mit elektrischen Schnittstellen und Massenanschlüssen verbunden werden. Dies ist mit einem hohen Arbeits- und Materialaufwand verbunden. Offenbarung der Erfindung
Es kann daher ein Bedarf an einer verbesserten Ausgestaltung eines Kraftstoff- Fördermoduls bestehen, die eine zuverlässige Erdung des Kraftstoff- Fördermoduls ermöglicht und gleichzeitig eine Einsparung von Kosten, Material und Arbeitsaufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein erdbares Kraftstoff- Fördermodul bzw. eine Kraftstoff-Fördereinheit für den Einsatz in Kraftstofftanks vorgestellt. Das Kraftstoff-Fördermodul weist ein erstes Element aus elektrisch nichtleitfähigem Material auf. Ferner weist das Kraftstoff-Fördermodul eine elektrisch leitfähige Struktur auf, die ausgeführt ist, das erste Element mit einem elektrischen Massekontakt zu verbinden. Die leitfähige Struktur ist dabei auf das erste Element aufgespritzt.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, eine Erdung des Kraftstoff- Fördermoduls dadurch zu gewährleisten, dass direkt auf ein elektrisch nichtleitfähiges Element, wie z.B. einen Flansch, eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere eine elektrisch leitfähige Leiterbahn aufgespritzt ist. Diese elektrisch leitfähige Struktur ist stoffschlüssig mit dem elektrisch nichtleitfähigen Element verbunden und ausgeführt Ladungen an einen elektrischen Massekontakt abzuführen.
Durch das Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur auf das erste elektrisch nichtleitfähige Element entsteht eine stoffschlüssige Verbindung, so dass überschüssige Ladungen, die durch elektrostatische Aufladung des ersten Elements entstehen abgeführt werden können. Hierdurch werden kostspielige Materialienzusätze im ersten Element entbehrlich. Gleichzeitig wird eine Erdung von Komponenten des Kraftstoff-Fördermoduls sichergestellt. Ferner kann die elektrisch leitfähige Struktur rippenartig bzw. stützend aufgespritzt sein. Das heißt, die elektrisch leitfähige Struktur kann eine gewisse Materialstärke aufweisen und kann zur Versteifung des ersten Elements wie zum Beispiel eines Flansches beitragen. Hierdurch kann auf Versteifungselemente verzichtet werden und dadurch zusätzlicher Bauraum eingespart werden. Ferner kann ein Arbeitsaufwand zur Integration von Versteifungselementen verringert werden. Das Kraftstoff-Fördermodul kann eine Einheit sein, die in einem Kraftstofftank einsetzbar ist. Beispielsweise kann das Kraftstoff-Fördermodul einen
Tankflansch, einen Speichertopf, einen Filter sowie Wellrohre umfassen. Das Kraftstoff-Fördermodul kann beispielsweise in Kraftfahrzeugen zum Beispiel mit einem Verbrennungsmotor eingesetzt werden.
Das erste Element kann beispielsweise ein Gehäuse, ein Tankflansch, ein Speichertopf oder ein Filter bzw. Filterelement im Kraftstoff-Fördermodul sein. Das erste Element ist dabei aus nicht leitfähigem Material ausgeführt bzw. weist ein elektrisch nicht leitfähiges Material auf.
Elektrisch nicht leitfähige Materialien können z.B. Nichtmetalle,
Kohlenwasserstoffe, Kunststoffe und organische Verbindungen sein. Das erste Element kann Kombinationen dieser Materialien aufweisen. Die elektrische Leitfähigkeit der nicht leitenden Materialien kann dabei z.B. weniger als 10"8 Siemens pro Meter betragen.
Eine elektrisch leitfähige Struktur ist direkt auf das erste Element aufgespritzt. Die elektrisch leitfähige Struktur ist ausgeführt, Ladungen von dem ersten Element, sowie ggfs. von zugeordneten leitfähigen Komponenten,
abzutransportieren. Insbesondere kann die elektrisch leitfähige Struktur das erste
Element mit einem Massenkontakt wie beispielsweise einem Minuspol einer Energiequelle oder am Beispiel eines Fahrzeugs mit der Fahrzeugkarosserie verbinden. Auf diese Weise wird das erste Element, sowie alle mit dem ersten Element verbundenen leitfähigen Komponenten, mittels der elektrisch leitfähigen Struktur geerdet. Die elektrisch leitfähige Struktur kann beispielsweise als dünne Schicht ausgeführt sein und einen Teil der Oberfläche des ersten Elements bzw. das komplette erste Element bedecken. Alternativ kann die elektrisch leitfähige Struktur als dünne Leiterbahn bzw. Schiene ausgeführt sein. Die elektrisch leitfähige Struktur kann auch netzförmig auf das erste Element aufgebracht sein. Die elektrisch leitfähige Struktur weist ein leitfähiges Material wie z.B. Metall, Kohlenstoff bzw. leitfähige Partikel oder Fasern auf.
Die elektrisch leitfähige Struktur ist auf das erste Element aufgespritzt. Das heißt, dass zwischen der elektrisch leitfähigen Struktur und dem ersten Element eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt ist. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Struktur mit dem ersten Element verschmolzen und/oder chemisch verbunden sein. Dabei kann die elektrisch leitfähige Struktur auf das erste Element beispielsweise mittels eines Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens oder mittels eines Plasma-Spritzverfahrens aufgebracht sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Kraftstoff- Fördermodul ein zweites Element aus leitfähigem Material auf. Die leitfähige Struktur ist dabei ausgeführt, das zweite Element mit dem Massenkontakt zu verbinden.
Das zweite Element kann aus leitfähigem Material bestehen bzw. leitfähiges Material aufweisen. Beispielsweise kann das zweite Element eine
Führungsstange an einem Tankflansch sein. Ferner kann das zweite Element ein Druckregler sein. Des Weiteren kann das zweite Element ein beliebiges Element im Kraftstoff- Fördermodul sein, welches elektrisch leitfähig ist. Beispielsweise kann das zweite Element Metall oder Kohlenstoff aufweisen. Mit Hilfe der elektrisch leitfähigen Struktur kann das zweite Element mit elektrischen
Schnittstellen verbunden werden. Ferner kann mittels der elektrisch leitfähigen Struktur das zweite Element kontaktiert und mit einem Massekontakt verbunden werden. Dies macht eine Verkabelung entbehrlich. Dabei kann das zweite Element an dem gleichen Massekontakt wie das erste Element oder an einem weiteren Massekontakt geerdet werden.
Ferner wird die Erdung des Kraftstoff- Fördermoduls sicherer und weniger fehleranfällig. Dies wird dadurch erreicht, dass Fehler wie abgefallene Kontakte, die zum Beispiel durch Vibrationen oder Montagefehler auftreten können, vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Struktur durch ein Zwei- Komponenten-Spritzverfahren auf das erste Element aufgespritzt.
Das Zwei- Komponenten-Spritzen wird auch als Zwei- Komponenten-Spritzgießen bezeichnet und beschreibt ein Verfahren, bei dem zunächst ein erstes Element in einer Form spritzgegossen wird. Dabei kann z.B. Kunststoff, insbesondere Kunststoff-Granulat, wie z.B. POM, verwendet werden. Nachdem das erste Element ausgehärtet ist bzw. einen bestimmten Härtegrad oder eine bestimmte Abkühltemperatur erreicht hat, wird die elektrisch leitfähige Struktur aufgespritzt. Die elektrisch leitfähige Struktur kann dabei beispielsweise den gleichen
Kunststoff wie das erste Element aufweisen. Ferner können dem Kunststoff zusätzlich leitfähige Fasern bzw. Partikel beigemischt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die leitfähige Struktur mittels eines Plasma-Spritzverfahrens auf das erste Element aufgespritzt.
Das Plasma-Spritzverfahren kann ein chemie- und maskenfreies Verfahren wie zum Beispiel in DE 10 2006 061 435 AI dargestellt sein. Beispielsweise kann das Plasma-Spritzverfahren auch als„Leoni"- Flamecon® Aufspritzverfahren bezeichnet werden. Mittels des Plasma-Spritzverfahrens können z.B. metallische Materialien durch Erzeugen eines Plasmastrahls in strukturierten Schichten insbesondere, auf isolierendes Trägermaterialien bzw. Substrate aufgebracht werden. Das Trägermaterial ist hier das erste Element aus elektrisch
nichtleitfähigem Material.
Die Spritzvorrichtung kann zum Beispiel eine Plasmapistole sein. In diesem Fall wird das Lotmaterial durch einen Plasmastrahl erwärmt und in Richtung der Oberfläche des Bauteils beschleunigt, bis es dort auftrifft.
Das leitfähige Material kann vor dem Aufspritzen bzw. Aufsprühen mittels eines Plasmastrahls in Form eines Pulvers bzw. in Form von kleinen Kügelchen vorliegen. Die Pulverelemente bzw. die Kugeln des elektrisch leitfähigen
Materials können, beispielsweise mittels einer Plasmastrahlpistole in Form eines fokussierten Strahls auf die Oberfläche des ersten Elements hin beschleunigt werden.
Durch das Aufbringen der elektrisch leitfähigen Struktur mit Hilfe eines Plasma- Spritzverfahrens wird die Oberfläche des ersten Elements nicht beschädigt und bleibt intakt. Der dabei entstehende minimale Wärmeeintrag der Plasmaflamme ist so gering, dass das Material des ersten Elements nicht in Mitleidenschaft gezogen wird. Ferner kann das Plasmaspritzverfahren 3D-fähig sein. D.h. die
Beweglichkeit der Plasmaspritzvorrichtung wie zum Beispiel einer
Plasmaspritzpistole ist in drei Dimensionen möglich. Dies kann dazu beitragen, feine Strukturen der elektrisch leitfähigen Struktur auch an schwer zugänglichen Stellen des ersten Elements aufzutragen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Struktur einen elektrisch leitfähigen Kunststoff oder ein Metall auf. Insbesondere beim Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur mittels des Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens kann die elektrisch leitfähige Struktur einen elektrisch leitfähigen Kunststoff aufweisen. Dabei kann ein im ersten Spritzschritt des Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens verwendeter Kunststoff im zweiten Spritzschritt mit leitfähigen Partikeln versehen werden. Beim Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur mittels des Plasma-Spritzverfahrens können Metallpartikel oder Metallfasern als elektrisch leitfähige Struktur auf das erste Element aufgespritzt werden. Die elektrisch leitfähige Struktur kann komplett aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder aus Metall bestehen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Element als Tankflansch, Filtergehäuse, Saugstrahlpumpe bzw. deren elektrisch nichtleitfähiges Gehäuse oder als hydraulische Leitung, insbesondere als
Wellrohr ausgeführt. Diese Bauteile können als Kunststoff- Bauteile ausgeführt sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines oben beschriebenen erdbaren Kraftstoff- Fördermoduls für Kraftstofftanks beschrieben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines ersten Elements des Kraftstoff- Fördermoduls aus nicht leitfähigem Material; Aufspritzen einer elektrisch leitfähigen Struktur, die ausgeführt ist, das erste Element mit einer Masse zu verbinden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beim Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur ein Plasma-Spritzverfahren benutzt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Element durch einen ersten Schritt eines Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens
bereitgestellt; die elektrisch leitfähige Struktur ist dabei durch einen zweiten Schritt eines Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens aufgespritzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem
Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter
Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Filters gemäß dem Stand der Technik
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tankflansches gemäß dem Stand der Technik
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Elements eines
Kraftstoff- Fördermoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 4 zeigt einen perspektivischen Schnitt durch das in Fig. 3 gezeigte erste Element entlang Linie A-A
Fig. 5 zeigt einen Filter im Speichertopf gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 6 zeigt die Anordnung der ersten und zweiten Elemente in einem
Kraftstoff- Fördermodul gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen bisher übliche Ausführungen von ersten Elementen 5. In Fig. 1 ist das erste Element 5 als Filter ausgeführt und perspektivisch dargestellt. Der Filter weist ein Filtergehäuse 9 und einen Filterdeckel 21 auf. Zur
Vermeidung einer elektrostatischen Aufladung bzw. unkontrollierten Entladung muss der Filter bzw. das Filtergehäuse 9 mit Hilfe eines Kabels 19 geerdet werden.
In Fig. 2 ist das erste Element als Flansch, insbesondere als Tankflansch für den Einsatz in einem Kraftstofftank ausgeführt. Der Tankflansch 7 weist
Verstärkungsprofile 23 auf, die zur Stabilität des Tankflanschs beitragen. Ferner ist in Fig. 2 ein zweites elektrisch leitfähiges Element 15 in Form von
Führungsstangen 17 dargestellt. Die Führungsstangen 17 sind am Flansch angeordnet und z.B. ausgeführt einen Speichertopf zum Boden eines
Kraftstofftanks zu führen. Der Flansch und insbesondere auch die
Führungsstangen 17 müssen mit Hilfe von Kabel 19 geerdet werden. Eine Erdung mit Hilfe von Kabel 19 kann aufwendig und arbeitsintensiv sein. Ferner müssen hierzu Komponenten, wie zum Beispiel die Führungsstangen 17 mit Schnittstellen zur elektrischen Kontaktierung versehen werden.
Das in den Fig. 3 bis 6 dargestellte erfindungsgemäße erdbare Kraftstoff- Fördermodul 1 bzw. seine Komponenten bieten eine technisch einfachere Möglichkeit zur Vermeidung von elektrostatischen Entladungen, die einerseits kostengünstiger als die bekannten Kraftstoff- Fördermodule ist und den benötigten Arbeits- und Materialaufwand verringern kann.
In den Fig. 3 und 4 ist das erste Element 5 des Kraftstoff- Fördermoduls 1 als Tankflansch 7 ausgeführt. Das zweite Element 15 ist dabei als Führungsstange 17 ausgeführt. Ferner ist in den Fig. 3 und 4 die elektrisch leitfähige Struktur 11 als eine mittels eines Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens aufgespritzte
Stromschiene z.B. aus leitfähigem Kunststoff ausgeführt.
In Fig. 3 ist das erste Element 5 bzw. der Tankflansch 7 aus nicht leitfähigem Material wie zum Beispiel Kunststoff hergestellt und mit einer elektrisch leitfähigen Struktur 11 versehen. Die elektrisch leitfähige Struktur 11 kann dabei alle am Tankflansch 7 entstandenen Ladungen zum Massekontakt 13, beispielsweise zu einer Schnittstelle, die mit einem Minuspol einer elektrischen Energiequelle oder einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist, abführen. Ferner ist das zweite elektrisch leitfähige Element 15, das in Fig. 3 als Führungsstangen 17 ausgeführt ist mittels der elektrisch leitfähigen Struktur 11 mit dem Massekontakt 13 verbunden.
Die in Fig. 3 mittels des Zwei- Komponenten-Spritzverfahrens aufgespritzte Stromschiene kann rippenartig ausgeführt sein und zur Versteifung des
Tankflansches 7 dienen. Auf diese Weise werden Stärkungsprofile 23 gegebenenfalls entbehrlich. Ferner bietet die elektrisch leitfähige Struktur 11 auch die Möglichkeit, optionale Schnittstellen zur elektrischen Kontaktierung von unterschiedlichen Bestandteilen des Kraftstoff- Fördermoduls 1 auszuführen. Beispielsweise kann an der elektrisch leitfähigen Struktur 11 eine Aufnahme 27 für einen Einpresskontakt vorgesehen sein. Diese kann eine Schnittstelle zwischen elektrisch leitfähigen Komponenten des Kraftstoff- Fördermoduls 1 und gegebenenfalls elektrischen Stromquellen sein. Ferner kann an der elektrisch leitfähigen Struktur 11 eine Aufnahme 29 für ein Crimp- Kontaktelement vorgesehen sein. Diese Aufnahme 29 kann beispielsweise als Pin ausgeführt sein und zum Beispiel einen Kontakt mit einem Kabelschuh eines Filterdeckels 21 herstellen. Die elektrisch leitfähige Struktur 11 kann auch weitere
Komponenten wie beispielsweise einen Stutzen 31, ein Einlegeteil aus leitfähigem Werkstoff, erden. Auf diese Weise kann eine hydraulische Leitung, bspw. ein leitfähiges Wellrohr, geerdet werden.
In Fig. 4 ist eine perspektivische Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 3 dargestellt. Dabei ist die rippenartige Ausgestaltung der Stromschiene bzw. der elektrisch leitfähigen Struktur 11 verdeutlicht. Die elektrisch leitfähige Struktur 11 kann beispielsweise auch umlaufend um die Führungsstangen 17 ausgeführt sein. Durch das direkte Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur 11 auf den Tankflansch 7 können Fehler, wie abgefallene Kontakte, die zum Beispiel durch Vibrationen oder Montagefehler verursacht werden, vermieden werden.
In Fig. 5 ist das erste Element 5, welches geerdet werden soll, als Filtergehäuse 9 dargestellt. Die elektrisch leitfähige Struktur 11 ist in Fig. 5 als eine leitfähige Schicht auf der Oberfläche eines Filtergehäuses 9 ausgeführt, die mit Hilfe eines Plasma-Spritzverfahrens aufgespritzt ist.
Fig. 5 zeigt einen Speichertopf 33 und einen darin angeordneten Filter mit einem Filtergehäuse 9 auf. Das Filtergehäuse 9 ist im Ausführungsbeispiel in Fig. 5 mittels eines Plasma-Spritzverfahrens mit einer elektrisch leitfähigen Struktur 11 versehen. Ebenso können beispielsweise die Wellrohre 25 mit der elektrisch leitfähigen Struktur 11 versehen sein.
Fig. 6 zeigt ein Kraftstoff- Fördermodul 1, welches in einem Kraftstofftank 3 angeordnet ist. Das Kraftstoff- Fördermodul 1 weist einen Speichertopf 33 auf. Im Speichertopf 33 sind mehrere erste Elemente 5 vorgesehen, auf die eine elektrisch leitfähige Struktur 11 aufgespritzt sein kann. Z.B. ist eine
Saugstrahlpumpe 43 vorgesehen, die den Speichertopf 33 mit Kraftstoff füllt. Ferner weist das Kraftstoff- Fördermodul 1 einen Tankflansch 7 mit
Führungsstangen 17 auf, die über die elektrisch leitfähige Struktur 11 (in Fig. 6 nicht gezeigt) mit einem Massekontakt 13 (in Fig. 6 nicht gezeigt) verbunden ist. Der Tankflansch 7 ist über die Führungsstangen 17 mit dem Speichertopf 33 verbunden. Der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 3 wird mit Hilfe einer Pumpe 35 mit einem Pumpenmotor 37 aus dem Speichertopf 33 beispielsweise über hydraulische Leitungen 25, insbesondere über Wellrohre zur Einspritzanlage eines Verbrennungsmotors gefördert. Vor der Pumpe 35 ist ein Vorfilter 39 vorgesehen. Stromabwärts der Pumpe 35 ist ein Rückschlagventil 45 und ein Feinfilter 41 angeordnet. Sowohl das Gehäuse 9 des Vorfilters 39, als auch das Gehäuse 9 des Feinfilters 41 können wie in Fig. 5 gezeigt mit einer elektrisch leitfähigen Struktur 1 1 versehen sein. Ferner ist im Speichertopf 33 ein
Druckregler 47 vorgesehen, dessen Gehäuse ebenfalls mit der elektrisch leitfähigen Struktur 1 1 versehen sein kann.
Somit sind in Fig. 6 die ersten Elemente 5 als Tankflansch 7, Filtergehäuse 9, Saugstrahlpumpe 43, Gehäuse eines Druckreglers 47 und als hydraulische Leitung 25 ausgeführt. Durch Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur 11 auf diese ersten Elemente 5 können diese zum abführen elektrostatischer Ladungen mit einem Massekontakt 13 verbunden sein. Ferner können hierdurch bereits vorhandene Strukturen wie zum Beispiel die zweiten Elemente 15, beispielsweise Führungsstangen 17, ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand kontaktiert werden.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie„aufweisend" oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass„eine" oder„ein" keine
Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.

Claims

Ansprüche
Erdbares Kraftstoff-Fördermodul (1 ) für Kraftstofftanks (3), das Kraftstoff- Fördermodul (1 ) aufweisend
ein erstes Element (5) aus elektrisch nichtleitfähigem Material;
eine elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ), die ausgeführt ist, das erste Element
(5) mit einem Massekontakt (13) zu verbinden;
dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Struktur (1 1 ) auf das erste
Element (5) aufgespritzt ist.
Kraftstoff-Fördermodul (1 ) gemäß Anspruch 1 , ferner aufweisend ein zweites Element (15) aus elektrisch leitfähigem Material;
wobei die elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) ausgeführt ist, das zweite Element (15) mit dem Massenkontakt (13) zu verbinden.
Kraftstoff-Fördermodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) mittels eines Zwei-Komponenten
Spritzverfahrens auf das erste Element (5) aufgespritzt ist.
Kraftstoff-Fördermodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) mittels eines Plasma- Spritzverfahrens auf das erste Element (5) aufgespritzt ist.
Kraftstoff-Fördermodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) einen elektrisch leitfähigen Kunststoff oder ein Metall aufweist.
Kraftstoff-Fördermodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Element (5) ein Tankflansch (7), ein Filtergehäuse (9), eine Saugstrahlpumpe (43), ein Druckreglergehäuse (47) oder eine hydraulische Leitung (25) ist.
7. Verfahren zum Herstellen eines erdbaren Kraftstoff-Fördermoduls (1 ) für Kraftstofftanks (3), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte
Bereitstellen eines ersten Elements (5) des Kraftstoff-Fördermoduls (1 ) aus elektrisch nichtleitfähigem Material;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner aufweist
Aufspritzen einer elektrisch leitfähigen Struktur (1 1 ), die ausgeführt ist, das erste Element (5) mit einem Massekontakt (13) zu verbinden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
wobei beim Aufspritzen der elektrisch leitfähigen Struktur (1 1 ) ein Plasma- Spritzverfahren eingesetzt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7,
wobei das erste Element (5) durch einen ersten Schritt eines zwei- Komponenten-Spritzverfahrens bereitgestellt wird;
wobei die elektrisch leitfähige Struktur (1 1 ) durch einen zweiten Schritt eines zwei-Komponenten-Spritzverfahrens aufgespritzt wird.
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