WO2017092982A1 - Kraftstoffbehälter - Google Patents

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Dirk Eulitz
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Kautex Textron GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle, comprising a container body of thermoplastic material with a container wall, which is a substantially liquid-tight sealable
  • Tank volume defined with at least one filling opening and with one or more functional components, which are arranged within the tank volume and which are selected from a group comprising a fuel delivery unit comprising at least one surge tank and a KraftStoff devispumpe, one or more
  • Suction jet pumps one or more level sensors, one or more vent valves and one or more rollover protection valves.
  • Such fuel tanks are usually extrusion blow molded, thermoformed or injection molded from thermoplastic material. Frequently, such fuel tanks made of HDPE (high density polyethylene) or are made on the basis of such a thermoplastic material. Polyethylene or other polyolefins are not diffusion-resistant to hydrocarbons. For reasons of emission protection, the known fuel tanks are usually made of multilayer Kunststoffe extrudates comprising barrier layers for hydrocarbons. In principle, the aim is to produce the fuel tank with built-in parts so that as few openings as possible must be introduced into the container wall. Openings in the container wall are potential leakage paths for hydrocarbons, as inevitably in the region of an opening in the container wall, the integrity of one or more integrated into the container wall barrier layers no longer guaranteed can be.
  • HDPE high density polyethylene
  • the container wall is comprised of five or six layer thermoplastic co-extrudates with an EVOH (ethylene-vinyl-co-polymer) layer embedded in primer layers, which is very thin relative to the remaining layers of the container wall.
  • EVOH ethylene-vinyl-co-polymer
  • the layers or layers of the container wall which are cut there are often not or only insufficiently sealed, so that hydrocarbons can penetrate between the layers there and can lead to the delamination of the layers.
  • the barrier layer of the container wall is injured and broken in this area, so that leak paths arise in this way.
  • the size of the leakage losses on the order of a few milligrams per day is mainly determined by the size of the openings to be provided in the container wall.
  • one or more inspection openings are provided which receive the so-called KraftFolf jobaji.
  • the inspection openings have a diameter which corresponds at least to the diameter of a fuel delivery unit to be inserted into the fuel tank.
  • a fuel delivery unit generally comprises a surge tank, an integrated into the surge tank KraftStoff characteristicpumpe and at least one level sensor for the surge tank.
  • the invention has for its object to provide a fuel tank of the type mentioned, which is improved by simple means in view of possible hydrocarbon emissions.
  • One aspect of the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle, wherein the fuel tank comprises a container body made of thermoplastic material with a container wall defining a substantially liquid-tight sealable tank volume, with at least one filling opening and with one or more functional components, which are arranged within the tank volume and selected from a group comprising a fuel delivery unit comprising at least one surge tank and a fuel delivery pump, one or more
  • the container body of the fuel tank according to the invention may for example consist of a multilayer extruded thermoplastic based HDPE.
  • the container body may be made by, for example, extrusion blow molding or deep drawing.
  • the container body may have been assembled from two injection-molded half-shells or two deep-drawn half-shells.
  • the container wall preferably comprises structural HDPE outer layers with at least one EVOH barrier layer embedded in adhesion promoter layers.
  • a blind opening in the sense of the present invention is an opening, which is indicated in the container wall by appropriate shaping, and which may be provided, for example, as a recess in the outer container wall.
  • Under a one-way closure according to the invention is a closure of the blind opening to understand that can be opened only once and then is no longer available for re-closing the container volume. The invention is based on the knowledge that those provided within the fuel tank
  • Functional components can be readily designed for life of the fuel tank or the motor vehicle, so that it is usually not necessary to reopen the fuel tank after completion, so that a revision opening would not be required in principle.
  • the possibility of maintenance should be provided, in particular for use conditions of the motor vehicle, which is to be expected with a high dust load of the ambient air or contaminated fuel.
  • a fuel tank is provided with a blind opening with a one-way closure, which does not form any injury or breach of the container wall.
  • the fuel tank in the blind opening is completely diffusion-tight.
  • a barrier layer provided in the container wall or an internal chemical treatment of the container wall is completely intact, so that the leakage potential of the fuel tank is considerably reduced by the measures described above.
  • SAE rings which referred to as SAE rings integrated.
  • the blind opening outside the tank volume is covered and sealed with a closure lid and that the closure lid is detachably connected to the container wall.
  • this cover is inoperative, because it must ensure the sealing of the fuel tank only in case of service or repair.
  • the closure lid can be designed so that it stabilizes the container wall in the region of the blind opening.
  • the closure lid may be sealed, for example, with one or more O-ring seals in the blind opening, which is preferably formed as an outer recess in the container wall.
  • the cover integrated into the blind opening stabilizes the blind opening against laterally acting forces.
  • the closure cap may be such that correspondingly formed retaining claws or retaining claws or guide surfaces are not required within the blind openings.
  • the closure cap is inoperative if the container wall is intact in the area of the blind opening, apart from the aforementioned stabilization function.
  • the blind opening is formed as a one-piece molding of the container wall.
  • the blind opening has a predetermined breaking line in the tank wall, which defines a disc-shaped cover which can be released from the tank wall as a one-way closure. In the case of repair or service, the lid can be separated or removed from the container wall, a
  • the blind opening is provided with a skirt threaded.
  • the thread may be formed, for example, as an internal thread.
  • the closure cap may be formed as a screw cap and also have a thread which is complementary to the thread of the enclosure.
  • the contour of the fracture line does not necessarily correspond to the contour of the enclosure.
  • the enclosure may be formed, for example, annular, whereas the contour of the predetermined breaking line is configured deviating therefrom.
  • the lid is provided with a grip tab, so that the lid similar to the tab on a beverage closure from the container wall is leachable.
  • the cover is preferably completely bounded by a predetermined breaking line, so that the lid is completely removable from the container wall.
  • the predetermined breaking line does not engage in the barrier layer.
  • the predetermined breaking line can be provided, for example, as a weakening line in a HDPE outer layer.
  • the grip tab extends parallel and partially at a distance from the cover and is arranged eccentrically on the cover, so that lever forces can be introduced into the predetermined breaking line delimiting the cover via the grip tab.
  • the enclosure is formed as a circumferential thickened bead, which has a greater thickness than the container wall outside the enclosure. This will usually be the container wall of the top floor of the
  • Be fuel tank which may for example have a thickness of 3 to 10 mm.
  • the container wall has a thickness of about 5 mm, the circumferential bead may be formed about twice as strong as the container wall outside the enclosure.
  • the predetermined breaking line against approximately laterally acting in the container wall deformation forces may be provided in the container wall surrounding one or more peripheral beads or corrugations or grooves in the container wall, which act as a spring and absorb laterally introduced into the container wall deformation forces.
  • peripheral beads or corrugations or grooves in the container wall which act as a spring and absorb laterally introduced into the container wall deformation forces.
  • the blind opening with the one-way closure according to the present invention forms a if necessary, i. in case of service or repair, one-off inspection opening in the tank wall.
  • the opening is then resealable with the closure cover provided as a closure cap.
  • bushings may be provided elsewhere in the container wall. These bushings are relatively small compared to an otherwise required inspection opening.
  • the leakage potential of the fuel tank according to the invention has been reduced to about 50% of the leakage potential of a comparable conventional fuel tank.
  • a weight saving of up to one kilogram is achieved.
  • Figure 1 shows a section through a part of the container wall of a fuel tank according to the invention a first embodiment in the region of the closed blind opening
  • Figure 2 is a section corresponding to Figure 1 through the
  • FIG. 3 shows a section through a part of the container wall of a fuel tank according to the invention according to a third embodiment in the region of the closed blind opening and
  • Figure 4 is a section corresponding to Figure 3 through the
  • Container wall of a fuel tank according to another embodiment of the invention.
  • the fuel tank 1 according to the invention is not fully illustrated in the figures.
  • This comprises a container body with a container wall 2 made of thermoplastic material.
  • the container wall 2 consists of a multilayered extrudate of thermoplastic based on polyethylene. In the drawings, only two layers of the container wall 2 are hinted at, but the invention should be understood to mean that the container wall 2 can have several layers, for example, it may be six layers in total and comprise two structuring layers and at least one barrier layer arranged therebetween.
  • Figure 1 shows a section through the container wall 2 in the region of a blind opening 3, which as one piece Forming the container wall is formed.
  • the container wall 2 encloses a tank volume 4, to which the inside of the container wall 2 faces.
  • the blind opening 3 is formed on the side facing away from the tank volume 4 as a recess of the container wall 2.
  • the blind opening 3 thus forms a blind hole in the outside of the container wall 2.
  • On the outside of the container wall 2, the blind opening 3 is sealed by means of a screw 5.
  • the blind opening 3 is bounded by an enclosure 6 which is provided with a thread 7 which cooperates with a corresponding thread 7 x of the screw 5.
  • the blind opening 3 is designed as a one-way closure of the fuel tank 1, wherein the one-way closure is formed by a disk-shaped cover 8, which is defined by a completely circumferential predetermined breaking line 9 in the container wall 2.
  • the blind opening 3, the enclosure 6, the thread of the enclosure 7 and the screw cap 5 are rotationally symmetrical and circular in plan view.
  • a grip tab 10 is attached to the lid 8.
  • the grip tab 10 includes a first end 11 that forms the root portion of the handle tab 10 and a second end 12 that is formed as a handle end and protrudes from the outer surface of the lid 8 so that it can be gripped there with a finger of an operator's hand ,
  • the grip tab 10 is eccentrically arranged on the lid 8 so that the first end 11 of the handle tab 10 adjacent to the predetermined breaking line 9, so that when a gripping the second end of the handle tab 12, as shown in Figure 2, leverages in the Rupture line 9 are introduced in such a way that first the cover 8 can be pressed down in the direction of the tank volume 4, so that the predetermined breaking line 9 ruptures. Then, by pulling on the grip tab 10, the lid 8 can be completely separated out of the container wall 2.
  • the fuel tank with the closed blind opening 3 is put into operation.
  • the tank volume 4 is closed in the blind opening 3.
  • the lid 8 is fixedly connected to the container wall 2 and the depression formed in the container wall 2 by the blind opening 3 is covered by the screw cap 5.
  • the screw cap 5 is sealed by a circumferential elastomer seal 13 against a circumferential sealing surface of the enclosure 6.
  • the screw cap 5 is essentially without function.
  • the screw 5 would be open.
  • the lid 8 would be released from the container wall 2, so that then an externally accessible access opening in the container wall 2 is formed.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention, in which the same components are provided with the same reference numerals.
  • Figure 2 shows at the same time the partially opened state of the lid 8 while destroying the Container wall 2 in the region of the predetermined breaking line 9.
  • the also provided in this embodiment of the invention screw 5 is also not shown simplification reasons in Figure 2.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that in the container wall 2, two spaced-apart and peripheral beads 14 are provided, which enclose the casing 6 completely.
  • the beads are arranged in each case circularly completely circumferentially at a distance from the enclosure 6 and act as a spring, which optionally absorb laterally introduced into the container wall 2 deformation forces and thus prevent the predetermined breaking line 9 is charged.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 corresponds approximately to that according to FIG. 1, with the difference that an annular space provided in the region of the enclosure 6 in the container wall 2 on the side facing the tank volume 4 is filled by a support ring 15.
  • the support ring 15 forms a mechanical stabilization of the enclosure 6 such that the blind opening 3 or the predetermined breaking line 9 is kept free from any impact-induced lateral forces.
  • the support ring 15 may be formed as a metal support ring.
  • the support ring 15 may be formed of a relatively rigid thermoplastic material. Under a solid thermoplastic material in this sense, for example, a glass fiber reinforced polyolefin to be understood. Incidentally, in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the same components are provided with the same reference numerals as in the other exemplary embodiments.
  • the embodiment according to FIG. 4 differs from that in FIG. 1 in that the enclosure 6 is formed by a fold of the container wall 2, ie that the container wall 2 is twice as thick in the region of the enclosure 6 as in the remaining area of the container wall 2 and there forms a bead-like thickening.
  • the embodiment according to FIG. 4 corresponds to that in FIG. 1.
  • the same components are provided with the same reference numerals.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Behälterkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Behälterwand (2), die ein im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verschließbares Tankvolumen (4) definiert, mit wenigstens einer Einfüllöffnung sowie mit einem oder mehreren Funktionseinbauteilen, die innerhalb des Tankvolumens (4) angeordnet sind, wobei in der Behälterwand wenigstens eine Blindöffnung (3) mit einem Einwegverschluss vorgesehen ist

Description

Kraftstoff ehälter
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Behälterkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Behälterwand, die ein im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verschließbares
Tankvolumen definiert, mit wenigstens einer Einfüllöffnung sowie mit einem oder mehreren Funktionseinbauteilen, die innerhalb des Tankvolumens angeordnet sind und die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend eine Kraftstoff- Fördereinheit, die wenigstens einen Schwallbehälter und eine KraftStoffförderpumpe umfasst, eine oder mehrere
Saugstrahlpumpen, einen oder mehrere Füllstandsgeber, ein oder mehrere Entlüftungsventile und ein oder mehrere Überschlagssicherungsventile.
Derartige Kraftstoffbehälter werden üblicherweise aus thermoplastischem Kunststoff extrusionsblasgeformt , tiefgezogen oder spitzgegossen. Häufig bestehen solche Kraftstoffbehälter aus HDPE (High Density Polyethylen) oder sind auf Basis eines solchen thermoplastischen Kunststoffs hergestellt. Polyethylen oder andere Polyolefine sind nicht diffusionsbeständig gegenüber Kohlenwasserstoffen. Aus Gründen des Emissionsschutzes werden die bekannten Kraftstoffbehälter in der Regel aus mehrschichtigen KunstStoffextrudaten hergestellt, die Barriereschichten für Kohlenwasserstoffe umfassen. Grundsätzlich wird angestrebt, den Kraftstoffbehälter mit Einbauteilen so herzustellen, dass möglichst wenige Öffnungen in die Behälterwand eingebracht werden müssen. Öffnungen in der Behälterwand sind potentielle Leckagepfade für Kohlenwasserstoffe, da zwangsläufig im Bereich einer Öffnung in der Behälterwand die Integrität einer oder mehrerer in die Behälterwand integrierter Barriereschichten nicht mehr gewährleistet werden kann. Häufig besteht die Behälterwand aus fünf oder sechsschichtigen Co-Extrudaten thermoplastischen Kunststoffs mit einer in Haftvermittlerschichten eingebetteten EVOH- Schicht (Ethylen-Vinyl-Co-Polymer) , die im Verhältnis zu den übrigen Schichten der Behälterwand sehr dünn ist. Im Bereich von Öffnungen in der Behälterwand sind die dort angeschnittenen Lagen oder Schichten der Behälterwand häufig nicht oder nur unzureichend abgedichtet, so dass dort Kohlenwasserstoffe zwischen die Schichten eindringen können und zur Delamination der Schichten führen können. Darüber hinaus ist in diesem Bereich die Barriereschicht der Behälterwand verletzt und unterbrochen, so dass auf diese Art und Weise Leckagepfade entstehen. Die Größe der Leckageverluste in der Größenordnung von wenigen Milligramm pro Tag wird hauptsächlich auch durch die Größe der in der Behälterwand vorzusehenden Öffnungen bestimmt . An typischen Kraftstoffbehältern für Kraftfahrzeuge sind eine oder mehrere Revisionsöffnungen vorgesehen, die die sogenannte KraftStofffördereinheit aufnehmen. Bei einem verhältnismäßig großen Kraftstoffbehälter können beispielsweise zwei solcher Revisionsöffnungen vorgesehen sein. Die Revisionsöffnungen weisen einen Durchmesser auf, der wenigstens dem Durchmesser einer in den Kraftstoffbehälter einzusetzenden Kraftstoff-Fördereinheit entspricht. Eine solche Kraftstoff-Fördereinheit umfasst in der Regel einen Schwallbehälter, eine in den Schwallbehälter integrierte KraftStoffförderpumpe sowie wenigstens einen Füllstandsgeber für den Schwallbehälter.
Moderne Herstellungsverfahren ermöglichen es zwar, die in einem Kraftstoffbehälter unterzubringenden Funktionseinbauteile wie beispielsweise Be- und Entlüftungs entile, Kraftstoff-Fördereinheiten,
Füllstandsgeber etc. bei der Herstellung bereits in dem Tankvolumen anzuordnen, im Reparaturfall muss es jedoch möglich sein, solche Funktionseinbauteile zu warten oder auszutauschen. Daher ist trotzdem wenigstens eine Revisionsöffnung in der Behälterwand des Kraftstoffbehälters vorzusehen . Diese in der Regel größte Öffnung in der Behälterwand ist allerdings auch die größte potentielle Leckagequelle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffbehälter der eingangs genannten Art bereitzustellen, der mit einfachen Mitteln im Hinblick auf mögliche Kohlenwasserstoff-Emissionen verbessert ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug, wobei der Kraftstoffbehälter einen Behälterkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Behälterwand umfasst, die ein im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verschließbares Tankvolumen definiert, mit wenigstens einer Einfüllöffnung sowie mit einem oder mehreren Funktionseinbauteilen, die innerhalb des Tankvolumens angeordnet sind und die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend eine Kraftstoff- Fördereinheit, die wenigstens einen Schwallbehälter und eine KraftStoffförderpumpe umfasst, eine oder mehrere
Saugstrahlpumpen, einen oder mehrere Füllstandsgeber, ein oder mehrere Entlüftungsventile oder ein oder mehrere Überschlagssicherungsventile, wobei in der Behälterwand wenigstens eine Blindöffnung mit einem Einwegverschluss vorgesehen ist. Der Behälterkörper des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung kann beispielsweise aus einem mehrschichtigen Extrudat aus thermoplastischem Kunststoff auf der Basis von HDPE bestehen. Der Behälterkörper kann beispielweise durch Extrusionsblasformen oder Tiefziehen hergestellt worden sein. Der Behälterkörper kann aus zwei spritzgegossenen Halbschalen oder zwei tiefgezogenen Halbschalen zusammengefügt worden sein.
Die Behälterwand umfasst vorzugsweise strukturgebende Außenschichten aus HDPE mit wenigstens einer in Haftvermittlerschichten eingebetteten EVOH-Barriereschicht.
Die Funktionseinbauteile des Kraftstoffbehälters können jeweils einzeln oder mehrfach vorgesehen sein. Diese sind zweckmäßigerweise funktional miteinander verbunden, beispielsweise durch innerhalb des Tankvolumens verlegte Entlüftungsleitungen, KraftStoffleitungen oder elektrische Leitungen . Eine Blindöffnung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine in der Behälterwand durch entsprechende Formgebung angedeutete Öffnung, die beispielsweise als Vertiefung in der äußeren Behälterwand vorgesehen sein kann. Unter einem Einwegverschluss im Sinne der Erfindung ist ein Verschluss der Blindöffnung zu verstehen, der nur genau einmal geöffnet werden kann und sodann für ein erneutes Verschließen des Behältervolumens nicht mehr zur Verfügung steht. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die innerhalb des Kraftstoffbehälters vorgesehenen
Funktionseinbauteile ohne weiteres auf Lebensdauer des Kraftstoffbehälters bzw. des Kraftfahrzeuges ausgelegt sein können, so dass es im Regelfall nicht erforderlich ist, den Kraftstoffbehälter nach Fertigstellung nochmals zu öffnen, so dass eine Revisionsöffnung grundsätzlich nicht erforderlich wäre. Die Wartungsmöglichkeit sollte allerdings vorgesehen sein, insbesondere für Einsatzbedingungen des Kraftfahrzeuges, bei denen mit einer hohen Staubbeladung der Umgebungsluft oder mit verunreinigtem Kraftstoff zu rechnen ist .
Erfindungsgemäß wird daher ein Kraftstoffbehälter mit einer Blindöffnung mit einem Einwegverschluss vorgesehen, die keine Verletzung oder Durchbrechung der Behälterwand bildet. Dadurch ist der Kraftstoffbehälter im Bereich der Blindöffnung vollständig diffusionsdicht. Im Bereich der Blindöffnung ist eine in der Behälterwand vorgesehene Barriereschicht oder eine innere chemische Behandlung der Behälterwand vollkommen intakt, so dass durch die vorbeschriebenen Maßnahmen das Leckage-Potential des Kraftstoffbehälters erheblich reduziert ist. Zudem erfordert üblicherweise eine Revisionsöffnung, die geöffnet und wieder verschlossen werden kann, dass in die Behälterwand metallene Verschlusselemente eingeformt werden, die beim Verschließen der Revisionsöffnung entsprechende Haltekräfte/Verformungskräfte aufnehmen können. Üblicherweise werden hierzu in die Behälterwand metallene Flanschringe, die auch als SAE-Ringe bezeichnet werden, integriert. Diese Flanschringe sind mit Halteklauen oder Haltekrallen versehen, die einen Teil eines
Bajonettverschlusses bilden und einen Verschlussdeckel übergreifen. Entfällt die Revisionsöffnung im herkömmlichen Sinne, ist es ebenfalls nicht mehr erforderlich, einen solchen Flanschring in die Behälterwand zu integrieren, was zu einer erheblichen Gewichtseinsparung an dem Kraftstoffbehälter führt.
Bei einer bevorzugten Variante des Kraftstoffbehälters der Erfindung ist vorgesehen, dass die Blindöffnung außerhalb des Tankvolumens mit einem Verschlussdeckel abgedeckt und abgedichtet ist und dass der Verschlussdeckel lösbar mit der Behälterwand verbunden ist.
Dieser Verschlussdeckel ist im Regelfall funktionslos, denn dieser muss die Abdichtung des Kraftstoffbehälters nur im Service- oder Reparaturfall gewährleisten.
Der Verschlussdeckel kann so ausgebildet sein, dass er die Behälterwand im Bereich der Blindöffnung stabilisiert. Der Verschlussdeckel kann beispielsweise mit einer oder mehreren O-Ringdichtungen in der Blindöffnung, die vorzugsweise als äußere Vertiefung in der Behälterwand ausgebildet ist, abgedichtet sein. In diesem Falle stabilisiert der in die Blindöffnung integrierte Verschlussdeckel die Blindöffnung gegen seitlich einwirkende Kräfte .
Der Verschlussdeckel kann so beschaffen sein, dass entsprechend ausgebildete Haltekrallen oder Halteklauen oder Führungsflächeninnerhalb der Blindöffnungen nicht erforderlich sind. Wie bereits erwähnt, ist der Verschlussdeckel funktionslos, wenn die Behälterwand im Bereich der Blindöffnung intakt ist, abgesehen von der zuvor erwähnten Stabilisierungsfunktion . Zweckmäßigerweise ist die Blindöffnung als einstückige Ausformung der Behälterwand ausgebildet. Bei einer vorteilhaften Variante des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Blindöffnung eine Sollbruchlinie in der Behälterwand aufweist, die einen aus der Behälterwand herauslösbaren scheibenförmigen Deckel als Einwegverschluss definiert. Im Reparatur- oder Servicefall kann der Deckel aus der Behälterwand herausgetrennt oder herausgelöst werden, ein
Wiederverschließen der so hergestellten Revisionsöffnung erfolgt dann mittels des Verschlussdeckels, der dann die ihm zugedachte Funktion erfüllt.
Zweckmäßigerweise ist die Blindöffnung mit einer Einfassung mit einem Gewinde versehen. Das Gewinde kann beispielsweise als Innengewinde ausgebildet sein. Der Verschlussdeckel kann als Schraubdeckel ausgebildet sein und ebenfalls ein Gewinde aufweisen, das komplementär zu dem Gewinde der Einfassung ausgebildet ist.
Die Kontur der Sollbruchlinie muss nicht notwendigerweise der Kontur der Einfassung entsprechen. Die Einfassung kann beispielsweise kreisringförmige ausgebildet sein, wohingegen die Kontur der Sollbruchlinie hiervon abweichend ausgestaltet ist.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckel mit einer Grifflasche versehen ist, so dass der Deckel ähnlich der Lasche an einem Getränkeverschluss aus der Behälterwand herauslösbar ist. Der Deckel ist dabei vorzugsweise vollständig von einer Sollbruchlinie begrenzt, so dass der Deckel aus der Behälterwand vollständig entnehmbar ist. Vorzugsweise greift die Sollbruchlinie nicht in die Barriereschicht ein. Die Sollbruchlinie kann beispielsweise als eine Schwächungslinie in einer HDPE Außenschicht vorgesehen sein.
Bei einer besonders zweckmäßigen Variante des Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grifflasche sich parallel und teilweise mit Abstand zu dem Deckel erstreckt sowie außermittig auf dem Deckel angeordnet ist, so dass über die Grifflasche Hebelkräfte in die den Deckel begrenzende Sollbruchlinie eingeleitet werden können . Als Schutz für die Sollbruchlinie bei einem etwaigen Seitenaufprall auf den Kraftstoffbehälter ist vorgesehen, dass die Einfassung als umlaufende verdickte Wulst ausgebildet ist, die eine größere Dicke aufweist als die Behälterwand außerhalb der Einfassung. Dies wird in der Regel die Behälterwand des Oberbodens des
Kraftstoffbehälters sein, die beispielsweise eine Stärke von 3 bis 10 mm aufweisen kann. Zweckmäßigerweise hat die Behälterwand eine Stärke von etwa 5 mm, die umlaufende Wulst kann etwa doppelt so stark ausgebildet sein wie die Behälterwand außerhalb der Einfassung.
Als zusätzliche oder alternative Maßnahme zum Schutz der Sollbruchlinie gegen etwa seitlich in die Behälterwand einwirkende Verformungskräfte können eine oder mehrere um die Einfassung umlaufende Sicken oder Wellen oder Rillen in der Behälterwand vorgesehen sein, die wie eine Feder wirken und seitlich in die Behälterwand eingeleitete Verformungskräfte aufnehmen. Obwohl es grundsätzlich bei dem Kraftstoffbehälter gemäß der Erfindung nicht erforderlich ist, einen metallenen Flanschring im Bereich der Blindöffnung der Behälterwand vorzusehen, ist dies im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen.
Die Blindöffnung mit dem Einwegverschluss im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet eine im Bedarfsfall, d.h. im Servicefall oder im Reparaturfall, einmalig herzustellende Revisionsöffnung in der Tankwand. Die Öffnung ist dann mit dem als Verschlussreserve vorgesehenen Verschlussdeckel wiederverschließbar .
Etwa für eine elektrische Verbindung der KraftStofffördereinheit und zur Förderung von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges erforderliche Durchführungen können an anderer Stelle in der Behälterwand vorgesehen sein. Diese Durchführungen sind verhältnismäßig klein im Vergleich zu einer sonst erforderlichen Revisionsöffnung.
Insgesamt wurde das Leckage-Potential des erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters auf etwa 50% des Leckage-Potentials eines vergleichbaren herkömmlichen Kraftstoffbehälters reduziert. Darüber hinaus wird eine Gewichtseinsparung von bis zu einem Kilogramm erzielt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch einen Teil der Behälterwand eines Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung nach einem ersten Ausführungsbeispiel im Bereich der verschlossenen Blindöffnung und
Figur 2 einen der Figur 1 entsprechenden Schnitt durch die
Behälterwand eines Kraftstoffbehälters im Bereich der Blindöffnung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 3 einen Schnitt durch einen Teil der Behälterwand eines Kraftstoffbehälters gemäß der Erfindung nach einem dritten Ausführungsbeispiel im Bereich der verschlossenen Blindöffnung und
Figur 4 einen der Figur 3 entsprechenden Schnitt durch die
Behälterwand eines Kraftstoffbehälters nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Kraftstoffbehälter 1 gemäß der Erfindung ist in den Figuren nicht vollständig dargestellt. Dieser umfasst einen Behälterkörper mit einer Behälterwand 2 aus thermoplastischem Kunststoff.
Die Behälterwand 2 besteht aus einem mehrschichtigen Extrudat aus thermoplastischen Kunststoffen auf der Basis von Polyethylen. In den Zeichnungen sind andeutungsweise nur zwei Schichten der Behälterwand 2 dargestellt, die Erfindung ist allerdings so zu verstehen, dass die Behälterwand 2 durchaus mehrere Schichten aufweisen kann , beispielweise kann diese insgesamt sechsschichtig ausgebildet sein und zwei strukturgebende Schichten sowie wenigstens eine dazwischen angeordnete Barriereschicht umfassen.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Behälterwand 2 im Bereich einer Blindöffnung 3, welche als einstückige Ausformung der Behälterwand ausgebildet ist. Die Behälterwand 2 umschließt ein Tankvolumen 4, dem die Innenseite der Behälterwand 2 zugekehrt ist. Die Blindöffnung 3 ist auf der dem Tankvolumen 4 abgekehrten Seite als Vertiefung der Behälterwand 2 ausgebildet. Die Blindöffnung 3 bildet damit ein Sackloch in der Außenseite der Behälterwand 2. Auf der Außenseite der Behälterwand 2 ist die Blindöffnung 3 mittels eines Schraubdeckels 5 dicht verschlossen. Die Blindöffnung 3 ist durch eine Einfassung 6 begrenzt, die mit einem Gewinde 7 versehen ist, welches mit einem entsprechenden Gewinde 7 x des Schraubdeckels 5 zusammenwirkt .
Erfindungsgemäß ist die Blindöffnung 3 als Einwegverschluss des Kraftstoffbehälters 1 ausgebildet, wobei der Einwegverschluss durch einen scheibenförmigen Deckel 8 gebildet wird, der durch eine vollständig umlaufende Sollbruchlinie 9 in der Behälterwand 2 definiert wird. Die Blindöffnung 3, die Einfassung 6, das Gewinde der Einfassung 7 und der Schraubdeckel 5 sind rotationssymmetrisch und in der Draufsicht kreisrund. Auf der von dem Tankvolumen 4 abgekehrten Seite des Deckels 8 ist eine Grifflasche 10 an dem Deckel 8 befestigt. Die Grifflasche 10 umfasst ein erste Ende 11, das den Wurzelbereich der Grifflasche 10 bildet und ein zweites Ende 12, welches als Griffende ausgebildet ist und von der Außenfläche des Deckels 8 hervorsteht, so dass es dort mit einem Finger der Hand eines Bedieners untergriffen werden kann. Die Grifflasche 10 ist außermittig auf dem Deckel 8 so angeordnet, dass das erste Ende 11 der Grifflasche 10 an die Sollbruchlinie 9 angrenzt, so dass bei einem Untergreifen des zweiten Endes der Grifflasche 12, wie dies in Figur 2 andeutungsweise dargestellt ist, Hebelkräfte in die Sollbruchlinie 9 derart eingeleitet werden, dass zunächst der Deckel 8 nach unten in Richtung auf das Tankvolumen 4 eingedrückt werden kann, so dass die Sollbruchlinie 9 aufreißt. Sodann kann durch Zug auf die Grifflasche 10 der Deckel 8 vollständig aus der Behälterwand 2 herausgetrennt werden .
Wie eingangs bereits erwähnt, wird der Kraftstoffbehälter mit der verschlossenen Blindöffnung 3 in Betrieb genommen. In diesem Zustand ist das Tankvolumen 4 im Bereich der Blindöffnung 3 verschlossen. Der Deckel 8 ist fest mit der Behälterwand 2 verbunden und die durch die Blindöffnung 3 gebildete Vertiefung in der Behälterwand 2 ist durch den Schraubdeckel 5 abgedeckt. Der Schraubdeckel 5 ist über eine umlaufende Elastomerdichtung 13 gegen eine umlaufende Dichtfläche der Einfassung 6 abgedichtet. In diesem Zustand, wie er beispielsweise in Figur 1 dargestellt ist, ist der Schraubdeckel 5 im Wesentlichen ohne Funktion. In einem nicht anzunehmenden Servicefall wäre der Schraubdeckel 5 zu öffnen. Über die Grifflasche 10 wäre der Deckel 8 aus der Behälterwand 2 herauszulösen, so dass dann eine von außen zugängliche Revisionsöffnung in der Behälterwand 2 gebildet wird.
Nach vollzogener Wartung wäre der Schraubdeckel 5 wieder in die so entstandene Öffnung einzusetzen, wobei dann dem Schraubdeckel 5 in der Tat die Funktion der Abdichtung des Tankvolumens 4 zukommt.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Figur 2 zeigt gleichzeitig den teilweise geöffneten Zustand des Deckels 8 unter Zerstörung der Behälterwand 2 im Bereich der Sollbruchlinie 9. Der auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehene Schraubdeckel 5 ist auch Vereinfachungsgründen in Figur 2 nicht dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen in Figur 1 dadurch, dass in der Behälterwand 2 zwei mit Abstand zueinander angeordnete und umlaufende Sicken 14 vorgesehen sind, die die Einfassung 6 vollständig einschließen. In Figur 2 ist nur eine Seite der Behälterwand mit den Sicken 14 dargestellt. Die Sicken sind jeweils kreisförmig vollständig umlaufend mit Abstand zu der Einfassung 6 angeordnet und wirken als Feder, die gegebenenfalls seitlich in die Behälterwand 2 eingeleitete Verformungskräfte aufnehmen und somit verhindern, dass die Sollbruchlinie 9 belastet wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 entspricht in etwa demjenigen nach Figur 1, mit dem Unterschied, dass ein im Bereich der Einfassung 6 in der Behälterwand 2 auf der dem Tankvolumen 4 zugekehrten Seite vorgesehener Ringraum von einem Stützring 15 ausgefüllt wird. Der Stützring 15 bildet eine mechanische Stabilisierung der Einfassung 6 derart, dass die Blindöffnung 3 bzw. die Sollbruchlinie 9 von etwaigen aufprallbedingten Seitenkräften freigehalten wird. Der Stützring 15 kann als metallener Stützring ausgebildet sein. Alternativ kann der Stützring 15 auch aus einem verhältnismäßig festen thermoplastischen Kunststoff ausgebildet sein. Unter einem festen thermoplastischen Kunststoff in diesem Sinne kann beispielsweise ein glasfaserverstärktes Polyolefin zu verstehen sein. Im Übrigen sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen wie in den übrigen Ausführungsbeispielen versehen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 unterscheidet sich dahingehend von demjenigen in Figur 1, dass die Einfassung 6 durch eine Falz der Behälterwand 2 gebildet wird, d.h., dass die Behälterwand 2 im Bereich der Einfassung 6 doppelt so dick wie im übrigen Bereich der Behälterwand 2 ausgebildet ist und dort eine wulstartige Verdickung bildet. Im Übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 demjenigen in Figur 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bezugszeichenliste : 1 Kraftstoff ehälter
2 Behälterwand
3 Blindöffnung
4 Tankvolumen
5 Schraubdeckel
6 Einfassung
7 Gewinde der Einfassung
7 λ Gewinde des Schraubdeckels
8 Deckel
9 Sollbruchlinie
10 Grifflasche
11 Erstes Ende der Grifflasche
12 Zweites Ende der Grifflasche
13 Elastomerdichtung
14 Sicken
15 Stützring

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoff ehälter (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Behälterkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Behälterwand (2), die ein im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verschließbares Tankvolumen (4) definiert, mit wenigstens einer Einfüllöffnung sowie mit einem oder mehreren Funktionseinbauteilen, die innerhalb des Tankvolumens (4) angeordnet sind und die ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend eine Kraftstoff-Förderereinheit, die wenigstens einen Schwallbehälter und eine
KraftStoffförderpumpe umfasst, eine oder mehrere
Saugstrahlpumpen, einen oder mehrere Füllstandsgeber, ein oder mehrere Entlüftungsventile und ein oder mehrere Überschlagsicherungsventile, dadurch gekennzeichnet, dass in der Behälterwand wenigstens eine Blindöffnung (3) mit einem Einwegverschluss vorgesehen ist.
2. Kraftstoffbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindöffnung (3) außerhalb des Tankvolumens (4) mit einem Verschlussdeckel abgedeckt und abgedichtet ist und dass der Verschlussdeckel lösbar mit der Behälterwand (2) verbunden ist.
3. Kraftstoffbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindöffnung (3) als einstückige Ausformung der Behälterwand (2) ausgebildet ist.
4. Kraftstoff ehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindöffnung (3) eine Sollbruchlinie in der Behälterwand (2) aufweist, die einen aus der Behälterwand (2) herauslösbaren scheibenförmigen Deckel als Einwegverschluss definiert.
5. Kraftstoffbehälter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blindöffnung (3) eine Einfassung (6) mit einem Gewinde aufweist.
6. Kraftstoffbehälter (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussdeckel als Schraubdeckel (5) ausgebildet ist und ein Gewinde (7X) aufweist, das komplementär zu dem Gewinde der Einfassung (7) ausgebildet ist.
7. Kraftstoffbehälter (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (8) mit einer Grifflasche versehen ist.
8. Kraftstoffbehälter (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffflasche sich parallel und teilweise mit Abstand zu dem Deckel (8) erstreckt sowie außermittig auf dem Deckel (8) angeordnet ist, sodass über die Grifflasche Hebelkräfte in die den Deckel (8) begrenzende Sollbruchlinie (9) eingeleitet werden können.
9. Kraftstoffbehälter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (6) als umlaufende Wulst ausgebildet ist, die eine größere Dicke aufweist als die Behälterwand (2) außerhalb der Einfassung (6).
10. Kraftstoffbehälter (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwand (2) wenigstens eine um die Einfassung (6) umlaufende Sicke (14) aufweist.
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