CN105026200B - 燃料容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料容器(1)，其由热塑性塑料材料形成，并具有通过至少一个柱形支撑元件(4)相互支靠的上基体(2)和下基体(3)，其中，所述支撑元件(4)以形状锁合的方式和/或材料接合的方式一方面连接到所述上基体的壁(6)，且另一方面连接到所述下基体的壁(6)，使得可以吸收张力和/或压力，其中所述支撑元件(4)构造为几个部件，所述支撑元件被纵向分割并包括在横截面中互补、且在端侧形成共用支撑面的至少两个分段(8)。

Description

燃料容器
技术领域
本发明涉及一种热塑性塑料材料的燃料容器，该燃料容器具有通过至少一个柱形支撑元件相互支撑的上基体和下基体，其中支撑元件以形状锁合的方式和/或材料接合的方式一方面连接到上基体的壁，且另一方面连接到下基体的壁，使得它可以吸收由该容器内部压力引起的张力，其中支撑元件构造为几个部件。
背景技术
在前面介绍的上述类型的燃料容器从例如DE 10 2009 036 911A1已知。这涉及到一种包括两个壳体的推进剂容器，在过压下操作并通过内柱加强，使得在两个壳体接合在一起时，产生具有张力强度的连接。为此，柱包括与相应壳体连接的第一部分和第二部分，其中一部分设有钩挂部，而另一部分设有挂钩，当接合到一起时，产生具有张力强度的卡配连接。
柱具有较大的横截面和在不同情况下用于焊接到推进剂容器的壳体的较大的焊接凸缘。在它们之间延伸有肋结构，其中，该结构为非扭转刚性结构，以允许当壳体接合到一起时柱的两个部分的接合。
通过在燃料容器内部引入这样的张力杆，可以使得容器组件的刚度显著增加。但是，当由于冲击而引起的变形力引入该燃料容器时，此***的刚性也具有缺点。在冲击时燃料容器的上基体和下基体受到较高程度的剪切应力，这可能会导致所谓的张力杆或柱在其被焊接到燃料容器的上基体和下基体的区域中被扯裂。
因此，已知原则上是要提供具有期望断裂位置的柱状张力杆，该杆在超过特定的变形力时失效，从而确保在冲击时燃料容器不会变成非液密。
然而，基于燃料容器的尺寸和它的轮廓或基于形成在燃料容器中的部分柱的数目，往往需要在燃料容器内布置多个构造为张力杆的支撑元件，从而又使容器的抗剪强度显著增加，从而使得在负载情况下不能容易地确保该支撑元件在预定位置失效。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供前面介绍的上述类型的燃料容器，该燃料容器在内部压力升高或降低时具有一种程度的相对于形状变化的体积恒定性和耐受性，并且仍然允许在燃料容器的上基体和下基体之间的相对非破坏性的剪切。
根据本发明的燃料容器的有利实施例将由从属权利要求而得到理解。
本发明包括一种热塑性塑料材料的燃料容器，具有通过至少一个柱形支撑元件相互支靠的上基体和下基体，其中，支撑元件以形状锁合的方式和/或材料接合的方式一方面连接到上基体的壁，且另一方面连接到下基体的壁，使得可以吸收由该容器内部压力引起的张力，其中支撑元件构造为几个部件。根据本发明的支撑元件被纵向分割并包括在端侧形成共用支撑面的至少两个分段。这两个分段在横截面中优选彼此互补。
尤其是，通过将支撑元件沿纵向分割开，支撑元件总体上具有较小的惯性弯矩。此外，在支撑元件的周边实现了惯性弯矩的均匀分布。
特别有利的是，支撑元件的分段布置成能够至少沿纵向彼此相对移动，使得它们在一定程度内允许在燃料容器的上基体和下基体之间的相对剪切运动，从而确保它们不会从容器壁、例如在其焊接于上基体与下基体的连接区域中撕裂。
总体上，这样的布置确保了当向燃料容器中引入了剪切力时，剪切应力积累至较低的程度。
有利地，每一个分段一体地构成。
该分段可以各自具有相对于该分段纵向长度横向或对角线地延伸的期望的断裂部或断裂线，断裂部或断裂线允许该分段在过载时发生限定的失效。
当然，分段也可以构成为几个部件，即，例如相对于该分段纵向延伸范围横向地分割。
有利地，分段在横截面中具有肋轮廓，这特别确保了燃料容器内的可用自由空间不承受过度应力。同时，以较低质量的支撑元件实现了增加的稳定性。
特别有利地，每个分段在不同情况下在横截面中构成为具有肋结构的实心型材(profile)。这样一种实心型材可以通过注塑成型、挤出或烧结比较容易地制造。
该分段可以包括热塑性塑料材料，并可选地部分地包括热固性塑料材料。
在本发明的燃料容器的一个特别有利的变体中，至少一个分段设置成具有一体形成的至少一个挡板元件。该挡板元件可以例如被设计为分段的肋的延续部。
在根据本发明的燃料容器的一个进一步非常有利的变体中，至少两个分段可以设置成在它们之间接收用于管线、连接器等的至少一个挡板元件或保持元件。这个挡板元件就可以至少在形成于分段之间的分隔面中延伸。
至少一个分段可以具有至少一个用于燃料容器的内置部件或管线的固定装置。例如，可在至少一个分段上布置槽型材、保持支架、或例如C形保持夹作为固定装置。
可替换地或附加地，至少一个挡板元件可具有至少一个用于燃料容器的内置部件或管线的固定元件。该挡板元件例如可接收一个或多个大致C形的、用于夹紧铺装在燃料容器中的管线的槽。
在根据本发明的燃料容器的一个有利的变体中，至少一个分段设置成具有至少一个锁定元件，该锁定元件优选为一体形成于其上的销、轴颈或卡扣形式，其在安装位置接合于互补的分段的相应形成的一个或多个锁定开口。
锁定元件可以在锁定开口中在支撑元件的纵向方向上具有间隙，从而可以确保在安装位置中支撑元件彼此相对的相对纵向运动。
如果支撑元件的两个分段将挡板夹在它们之间，可以有利地使锁定元件接合通过设置在两个分段之间的挡板的至少一个开口。
可替代地，至少一个分段可以设置成具有用于接收挡板元件的至少一个槽型材。挡板元件的一个相应的型材例如可在沿该相关的分段的纵向上延伸的槽型材的后面接合。该挡板元件可接合于槽型材中。可替代地，对应型材可能已被***分段的槽型材，该槽型材在端面开口，该槽型材和对应型材形成带缝隙的导向件。
如上面已经提到的，有利地，分段分别构成为具有肋结构的实心型材。
优选地，这些分段每者在每一端侧焊接于燃料容器的上基体和下基体。为此，在每个分段的端侧可以设置焊接表面，其中，由分段构成的支撑元件的焊接表面可被构形成使得焊接表面比通过分段或支撑元件的外壳的横截面小。这同样可确保燃料容器的抗剪强度不太高。在由于冲击而导致变形时引入燃料容器的剪切力通常通过焊接表面而释放到燃料容器的上基体或下基体中，使得可以有利地使支撑元件或各个分段不用在整个表面上焊接到燃料容器的上基体或下基体。
在根据本发明的燃料容器的另一个变体中，分段设置成延伸于上基体和下基体的两个相对布置的圆顶形凹部之间。以这种方式，在燃料容器的上基体和/或下基体中分别产生了拱形的型材，这使得可以在拉伸负荷，压缩负荷和剪切负荷时形成有利的力路径。
特别有利地，上基体和/或下基体的壁在凹部的区域以基本对应于凹部的深度的半径弯曲。已经发现，对于有利的力路径，上基体和/或下基体的这种构形特别有利的。
根据本发明的另一方面，提供一种热塑性塑料材料的燃料容器，具有通过至少一个柱形支撑元件、优选通过多个柱形支撑元件相互支撑的上基体和下基体，其中，支撑元件在不同情况下在端侧焊接到上基体的壁以及下基体的壁，其中，支撑元件延伸于上基体的壁的至少一个圆顶形凹部和下基体或下基体的壁的至少一个圆顶形凹部和上基体之间、或延伸于上基体和下基体的壁的两个相对布置的圆顶形凹部之间。优选地，上基体和/或下基体的壁在凹部的区域以基本对应于凹部的深度的半径弯曲。
附图说明
下面参照附图所示的实施例对本发明进行说明，其中：
图1是通过根据本发明的燃料容器的局部截面图；
图2是根据本发明的支撑元件的一个分段的透视图；
图3是根据本发明的支撑元件的一个分段的沿横截面截取的另一透视图；
图4是根据本发明的支撑元件的分解图；
图5示出组装了的支撑元件；和
图6示出了根据本发明的具有固定于其上的两个档板元件的支撑元件。
具体实施方式
图1是由热塑性材料构成的燃料容器1的仅一部分的部分截面图，在该燃料容器1的上基体2和下基体3之间设置有支撑元件4。该支撑元件4基本构造成柱状方式，并且在下基体3的内壁6和上基体2的内壁6之间延伸。
如下面将要进一步描述的那样，支撑元件4在不同情况下在端侧焊接到上基体2和下基体3的相应壁6，在图1所示的实施例中，上基体2设有圆顶形的凹部5。
燃料容器1的壁6例如由基于HDPE的热塑性材料的多层共挤出型材构成，并且，还例如可包括烃的阻挡层。
支撑元件4至少在端侧焊接表面7的区域中由在可焊性方面和燃料容器1的壁6相容的塑料材料构成。
如特别是可从图2至图4看出，支撑元件4包括总共四个分段8。每个分段8基本上构造为实心塑料型材并在横截面上基本形成四分之一圆分段。
每个分段包括一排沿纵向延伸的肋9，使得组装后的、基本上圆筒形的支撑元件4的覆盖面形成有狭缝，如可以从图中所看出的。
每个分段8在面朝燃料容器1的下基体3的一侧包括焊接基座10，并且在面朝燃料容器1的上基体2的一侧包括焊接环11。焊接环11是由各个分段8的环分段形成。代替焊接环11，可以提供几何学形状不同的分段8的相关端面的形貌。该形貌用于减少与燃料容器的相应壁6的焊接表面。
虽然在图示的实施例中，在支撑元件4的面朝下基体3的一侧设置有焊接基座，而在相对侧设置有焊接环11，本发明应理解为，例如，可以在两侧提供焊接基座或在两侧提供焊接环或类似的轮廓。
分段8可以构成为所谓的双组分结构元件，其具有脆性硬质基材和形成于基材上的、可以焊接到燃料容器1的壁6的热塑性塑料材料。
可用于分段8的基材例如包括：聚酰胺、ABS、POM等。可被考虑的可焊接的热塑性塑料材料例如包括：HDPE。
如特别是可从图3看出，每个分段8设有两个卡扣组件12和相应构成的卡口13。卡口13构成为使得卡扣组件的卡扣突出部可以在该卡口13后面接合于该卡口13。此外，卡口13构成为在不同情况下在具有纵向间隙情况下接收卡扣组件12的长孔，从而使连接在一起以形成组装的支撑元件4的分段8，如图5中所示，被布置成能够相对于彼此在纵向上移动。
作为使分段8接合的替代方案，例如也可以通过使用弹性连接件将分段8保持到一起。分段8的接合仅作为一个辅助的组装手段，并以这样的方式构成，即，在支撑元件4的安装位置，分段8的接合不必具有功能。
现在参考图6，其示出了具有两个挡板元件14的支撑元件4。挡板元件14每者夹在两个分段8之间，其中，分段8的卡扣组件12接合通过挡板元件14中的开孔(未示出)中。在这种情况下，卡扣组件12用于固定挡板元件11，并确保这些分段8以一定程度的预张力被保持靠在一起。
在图6中示出的实施例中，总共设置有两个挡板元件14，每一个挡板元件14在两个分段8之间的分割平面上延伸；然而，本发明应当理解为：挡板元件14的数目不是关键的。例如，挡板元件14可在四个分段8的所有分割平面之间延伸，从而使得整体上产生四个挡板元件14的像十字形的设置。
可选择地，挡板元件14可整体地形成，或可被引入到分段8的相应的纵向凹槽或进行卡配合。
当然，这样挡板元件14的数目就不依赖于分段8的数目。
挡板元件14可具有管道和/或用于管线、内置部件等的固定装置。代替挡板元件或除此之外，也可以在支撑元件4上设置用于燃料容器1的内置部件的保持元件或固定装置。可考虑例如泵、传感器、阀门、管线等作为内置部件。
当然，用于形成支撑元件4的分段8的数目对于本发明也不是关键的。
附图标记列表
1 燃料容器
2 上基体
3 下基体
4 支撑元件
5 凹部
6 壁
7 焊接表面
8 分段
9 肋
10 焊接基座
11 焊接环
12 卡扣组件
13 卡口
14 挡板元件

Claims (17)

1.一种热塑性塑料材料的燃料容器(1)，具有通过至少一个柱形支撑元件(4)相互支靠的上基体(2)和下基体(3)，其中，所述支撑元件(4)以形状锁合的方式和/或材料接合的方式一方面连接到所述上基体的壁(6)，且另一方面连接到所述下基体的壁(6)，使得可以吸收由该容器内部压力引起的张力，其中所述支撑元件(4)构造为几个部件，其特征在于，
所述支撑元件被纵向分割并包括在端侧形成共用支撑面的至少两个分段，其中所述至少两个分段布置成能够至少沿纵向彼此相对移动。
2.根据权利要求1所述的燃料容器，其特征在于，至少两个分段(8)在横截面中彼此互补。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，所述分段(8)的每一个一体地构成。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，所述分段(8)在横截面中具有肋轮廓。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，至少一个分段(8)具有至少一个挡板元件(14)。
6.根据权利要求5所述的燃料容器，其特征在于，所述至少一个挡板元件(14)是一体形成的。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，至少两个分段(8)在它们之间接收用于管线或内置部件的至少一个挡板元件(14)或保持元件。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，至少一个分段(8)具有至少一个用于所述燃料容器的内置部件的或用于管线的固定装置。
9.根据权利要求5所述的燃料容器，其特征在于，至少一个挡板元件(14)具有至少一个用于所述燃料容器的内置部件或管线的固定装置。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，至少一个分段(8)具有至少一个锁定元件，其接合于互补的分段(8)的相应形成的锁定开口的安装位置中。
11.根据权利要求10所述的燃料容器，其特征在于，所述至少一个锁定元件为一体形成于其上的销、轴颈或卡扣形式。
12.根据权利要求10所述的燃料容器，其特征在于，所述锁定元件在所述锁定开口中在所述支撑元件(4)的纵向方向上具有间隙。
13.根据权利要求12所述的燃料容器，其特征在于，所述锁定元件接合通过布置在两个分段(8)之间的挡板的至少一个开口。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的热塑性塑料材料的燃料容器，其特征在于，每个所述分段(8)构成为具有肋结构的实心型材(profile)。
15.根据权利要求1至2中任一项所述的热塑性塑料材料的燃料容器，其特征在于，每个所述分段(8)在每一端侧焊接到所述上基体(2)和所述下基体(3)。
16.根据权利要求1至2中任一项所述的燃料容器，其特征在于，所述分段(8)延伸于所述上基体(2)的至少一个圆顶形凹部(5)和所述下基体(3)和/或所述下基体(3)的至少一个圆顶形凹部(5)和所述上基体(2)之间、或延伸于所述上基体(2)和所述下基体(3)的两个相对布置的圆顶形凹部之间。
17.根据权利要求16所述的燃料容器，其特征在于，所述上基体(2)和/或所述下基体(3)的壁(6)在所述凹部(5)的区域中以基本对应于所述凹部(5)的深度的半径弯曲。
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