DE10055660A1 - Flüssigkeitstank mit dynamischer Schwallwand - Google Patents
Flüssigkeitstank mit dynamischer SchwallwandInfo
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Abstract
Die Erfindung umfasst einen Flüssigkeitstank (1) aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer im Tank (1) angeordneten zumindest teilweise flüssigkeitsundurchlässigen Schwallwand (2). Sie dient zur Dämpfung von Schwallbewegungen einer Flüssigkeit, welche im Flüssigkeitstank (1) gespeichert ist, und ist weitgehend mittig im Tank (1) und quer zur Hauptbewegungsrichtung angeordnet. Sie weist eine bodenseitige Ausgleichsöffnung (3) auf, welche zwischen dem Tankboden (4) und der Unterkante (11) der Schwallwand (2) angeordnet ist, wobei der Tankboden (4) eine freie Ablauffläche (5) zur in Normallage niedrigsten Stelle des Tanks (1) bildet. Die Ausgleichsöffnung (3) ist in Abhängigkeit von einer auf die Schwallwand (2) wirkenden Schwallkraft vergrößerbar. Dazu ist die Schwallwand (2) an einem oberen Aufhängungspunkt schwenkbar an der Tankdecke (8) mit dem Tank (1) verbunden. Durch Rückstellmittel ist sie in eine Grundposition mit kleinster Ausgleichsöffnung (3) rückstellbar. Die Schwallwand (2) besteht vorzugsweise aus elastischem Material, welches sich beim Auslenken aufbiegt und durch seine Eigenelastizität in die Grundposition rückstellbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitstank aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug mit
wenigstens einer im Tank angeordneten zumindest teilweise flüssigkeitsundurchlässigen
Schwallwand zur Dämpfung von Schwallbewegungen einer Flüssigkeit, wobei die
Schwallwand weitgehend mittig im Tank und quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs
angeordnet ist und wenigstens eine Ausgleichsöffnung bildet sowie ein Verfahren zu
dessen Herstellung.
Flüssigkeitstanks finden in Kraftfahrzeugen zur Speicherung von unterschiedlichen
Flüssigkeiten, beispielsweise für Kraftstoff, Öl, Wasser und dergleichen Verwendung. Bei
bestimmten Füllständen im Flüssigkeitstank kommt es insbesondere bei
Beschleunigung, Verzögerung sowie Lenkmanövern des Kraftfahrzeugs zu
Schwallbewegungen der Flüssigkeit. Die Schwallbewegungen entstehen auf Grund der
Trägheit der Flüssigkeitsmasse und verursachen unangenehme Geräusche im
Fahrzeug, wenn die Flüssigkeit an die Tankwandung schlägt. Die Geräusche mindern
den Fahrkomfort und werden allgemein als ein Zeichen minderer Qualität des Fahrzeugs
angesehen. Des Weiteren werden durch die Schwallbewegungen ruckartige
Krafteinwirkungen auf Befestigungsmittel des Tanks ausgeübt, insbesondere dann, wenn
die gesamte Flüssigkeit im Tank plötzlich auf eine Tankwand schlägt. Dadurch kann es
zu zusätzlicher Geräuschbildung kommen, aber auch Verschleiß beziehungsweise
Beschädigungen am Material der Tankbefestigung sind möglich.
Um dies zu verhindern, ist im Stand der Technik ein Flüssigkeitstank bereitgestellt
worden, welcher mit einer oder mehreren Schwallwänden quer zur Fahrtrichtung des
Kraftfahrzeugs versehen ist. Zur Montage dieser Schwallwände muss der
Flüssigkeitstank entweder aus zwei Teilen bestehen, die nach der Montage miteinander
verschweißt werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig. Oder die
Schwallwände werden einstückig aus der Wand des Kraftstoffbehälters herausgeformt,
beispielsweise durch Falten. Auch dieses Verfahren ist relativ aufwendig und verringert
darüber hinaus das zur Verfügung stehende Behältervolumen.
Die DE 196 02 818 beschreibt einen Flüssigkeitstank aus Kunststoff mit einer
bodenseitigen Öffnung, in welche eine Schwallwand nach Herstellung des Tankkörpers
in den Tankinnenraum einführbar ist. Mit dem für den Verschluss der Öffnung
vorgesehenen Deckel wird die Schwallwand nach innen ragend befestigt, wobei
Führungsmittel an den Innenwänden des Flüssigkeitstanks für die notwendige Stabilität
der Schwallwand sorgen sollen.
Durch Anordnung dieser Schwallwand in dem Flüssigkeitsbehälter wird zwar die
Schwappintensität der im Flüssigkeitstank befindlichen Flüssigkeit und damit die
Geräuschbildung vermindert, aber gleichzeitig wird der Flüssigkeitsaustausch durch die
bodenseitige Befestigung am Absaugort erheblich eingeschränkt. Dadurch ergeben sich
bei geringeren Füllständen im Flüssigkeitstank insbesondere bei Querbeschleunigungen
bzw. bei Fahrzeugschräglagen häufig Unterbrechungen der Flüssigkeitsversorgung, weil
die mit dem Tankboden verbundene Schwallwand die Flüssigkeit staut und so der Ablauf
zum Absaugort behindert wird.
Auch lässt sich die zusätzliche Öffnung am Tankboden häufig nicht befriedigend
dauerhaft abdichten. So erfordern die Herstellung des zusätzlichen Deckels sowie der
dichten Verbindung des Deckels mit der Schwallwand und mit dem Flüssigkeitstank eine
Vielzahl von zusätzlichen Arbeitsschritten bei der Fertigung, was Kostennachteile zur
Folge hat.
In der DE 197 31 912 wird ein Flüssigkeitstank für Kraftstoff vorgeschlagen, in welchen
ein wandartiges Element eingebaut wird. Dieses wandartige Element soll den
Flüssigkeitsschwall vor Erreichen der Tankwände brechen. In nachteiliger Weise wird
dabei die Schwallkraft im Tank auf die Tankwände verteilt, ohne dass die
Schwallbewegung zuvor wesentlich gedämpft worden ist. Damit die Flüssigkeit nicht
zwischen den Tankwänden und den innenliegenden wandartigen Elementen gestaut
wird, sind bodenseitige Randausnehmungen vorgesehen. Nachteilig ist bei dieser
Ausführungsform, dass je nach Viskosität der Flüssigkeit beziehungsweise
Verschmutzung des Tankbodens dennoch ein Flüssigkeitsstau zwischen dem
wandartigen Element und den Tankseitenwänden entsteht, wenn die
Randausnehmungen durch Schmutz oder Bodensatz verstopft sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flüssigkeitstank zur Verfügung zu stellen, mit
dem die vorgenannten Nachteile überwunden werden. Bei welchem insbesondere die
Schwallwand einfach montierbar ist und die Schwallbewegungen der Flüssigkeit zur
Verringerung der Geräuschbildung optimal gedämpft werden und eine gleichmäßige
Verteilung der Flüssigkeit stets gewährleistet ist.
Eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird dadurch erreicht, dass die
Ausgleichsöffnung in Abhängigkeit von einer auf die Schwallwand wirkenden
Schwallkraft vergrößerbar ist. Hiermit wird erreicht, dass die Flüssigkeit in einer
Tankkammer bei plötzlicher Fahrtänderung dynamisch gedämpft wird. Das heißt, die
Ausgleichsöffnung öffnet weiter, je größer die Schwallkraft ist und der wirksame
Querschnitt für den Flüssigkeitsdurchlass wird vergrößert. Der Teil der Flüssigkeit für den
die Schwallwand kein statisches Hindernis bildet, wird in der anderen Tankkammer von
der dort befindlichen Flüssigkeit gebremst. Die Flüssigkeit gibt diese Schwallkräfte an die
sie umgebenden Tankwände ab, ohne dass es zu einer Schwallbewegung der
Flüssigkeit mit einem Schwappen kommt, da sie im unwesentlichen am Tankboden in die
andere Tankkammer einströmt. Einerseits ist es dadurch möglich, neben einer
permanenten Dämpfung durch die Schwallwand bei großen Füllmengen auch
strömungsmechanische Gesetzmäßigkeiten der Flüssigkeit nutzen zu können, um die
Schwallbewegung zu dämpfen. Andererseits ist von Vorteil, dass bei niedrigem Füllstand
geringe Mengen von Flüssigkeit, welche nur geringe Schwallkräfte erzeugen, durch
einen kleinen Öffnungsquerschnitten der Ausgleichsöffnung hindurchströmen und durch
die Schwallwand optimal gedämpft werden. Da die Schwallwand stets einen
Dämpfungswiderstand bildet, ist insbesondere bei großen Schwallkräften gewährleistet,
dass Schwallbewegungen gedämpft werden.
Erfindungsgemäß ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Ausgleichsöffnung zwischen
dem Tankboden und der Unterkante der Schwallwand angeordnet ist und dass der
Tankboden eine freie Ablauffläche zur in Normallage niedrigsten Stelle des Tanks bildet.
In vorteilhafter Weise ist es mit dieser Ausführungsform möglich, einen Flüssigkeitstank
zur Verfügung zu stellen, welcher sowohl die Schwallbewegung dämpft und dennoch
gewährleistet, dass die Flüssigkeit am Tankboden zur niedrigsten Stelle fließen kann.
Der bodenseitige Abschluss der Schwallwand reicht bis über den Tankboden und bildet
mit dem Tankboden über der niedrigsten Stelle des Flüssigkeitstanks und zwischen den
durch die Schwallwand getrennten Tankkammern eine Ausgleichsöffnung. Die
Ausgleichsöffnung gewährleistet stets einen Ausgleichsfluss der Flüssigkeit zwischen
den Tankkammern des Flüssigkeitstanks. Auf der Ablauffläche, welche im wesentlichen
durch den Tankboden gebildet wird, kann die Flüssigkeit zur tiefsten Stelle des Tanks
fließen, so dass auch bei niedrigem Füllstand Flüssigkeit stets zum Absaugort ablaufen
kann, welcher sich vorzugsweise an der niedrigsten Stelle des Tanks befindet. Dadurch,
dass die Schwallwand im wesentlichen ohne Wandelemente auf der Ablauffläche
auskommt, sind Schmutzablagerungen, die den Abfluss behindern würden, weitgehend
vermeidbar.
Eine Weiterbildung der Erfindung wird dadurch bereitgestellt, dass die Schwallwand an
einem oberen Aufhängungspunkt, vorzugsweise an der Tankdecke oder an den
Seitenwänden, mit dem Tank verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht es, dass die
Schwallwand frei von oben nach unten hängen kann. Alternativ ist vorgesehen die
Schwallwand in seitlichen Verankerungen zu befestigen. Von Vorteil ist dabei, dass die
Schwallwand über dem Tankboden schwingen kann und die Ablauffläche vollständig frei
bleibt. Die Ausgleichsöffnung wird von der Unterkante der Schwallwand und dem
Tankboden gebildet.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch bereitgestellt, dass die
Schwallwand schwenkbar mit dem Tank verbunden ist und durch Beaufschlagung mit
einer Schwallkraft in eine ausgelenkte Stellung mit vergrößerter Ausgleichsöffnung
schwenkt und in eine Grundposition mit kleinster Ausgleichsöffnung rückstellbar ist. Wird
die Schwallwand von der Flüssigkeit beaufschlagt, schwingt sie in Abhängigkeit der
beaufschlagten Schwallkraft in Schwallrichtung auf. Die Ausgleichsöffnung vergrößert
sich gegenüber der in Grundposition der Schwallwand geöffneten Ausgleichsöffnung.
Wenn die Schwallkraft abklingt, schwingt die Schwallwand in seine Grundposition zurück.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Schwallwand aus elastischem
Material besteht, welches sich beim Auslenken aufbiegt und durch seine Eigenelastizität
in die Grundposition zurückstellt. Elastisches Material kann besonders vorteilhaft
eingesetzt werden, da hierzu keine zusätzlichen Befestigungsmittel notwendig sind und
die Befestigung im Tank einfach erfolgen kann.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schwallwand mittels
Befestigungselementen, vorzugsweise Klipps, mit dem Tank verbunden ist.
Insbesondere, wenn die Schwallwand nicht aus elastischem Material besteht oder die
elastische Schwallwand gesondert befestigt werden soll, sind Befestigungselemente
notwendig. Hierbei ist vorteilhaft, wenn die Schwallwand mit den Befestigungselementen
schwenkbar befestigt wird. Vorzugsweise sind elastische Rückstellmittel mit den
Befestigungsmitteln verbunden, so dass die Schwallwand einfach im Tank montierbar ist
und nach einem Aufschwingen stets in die Grundposition zurückführbar ist.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Schwallwand und/oder
Befestigungsmittel einstückig mit dem Tank verbunden sind, vorzugsweise mit dem Tank
verschweißt sind. In vorteilhafter Weise kann hierzu das gleiche Material für die
Schwallwand und den Tank verwendet werden. Dabei sind bekannte
Verbindungstechniken vorgesehen, wie beispielsweise Schweißen, Kleben oder
Vulkanisieren. Auch kann die Schwallwand mit dem Tankkorpus geformt werden, wenn
der Tank hergestellt wird. Diese Ausführungsform wird dadurch ermöglicht, dass die
Schwallwand, vorzugsweise in einem Herstellungsschritt, mit dem Tank formgeblasen ist.
Die Schwallwand wird dabei in vorteilhafter Weise vor dem Blasformen in den Rohling
des Tanks eingesetzt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schwallwand mit einer von der Viskosität der
Flüssigkeit abhängigen Rückstellkraft und/oder Eigenelastizität versehen ist, welche
ausreichend Dämpfungswiderstand gegen Schwallbewegungen erzeugen. Es hat sich
dabei als vorteilhaft erwiesen, die Schwallwand aus elastischem Material herzustellen
und nach oben zur Befestigung hin zu verstärken. Diese Ausführungsform ermöglicht,
dass Änderungen der Ausgleichsöffnung bei größeren Schwallkräften geringer sind, als
bei kleineren Schwallkräften. Vorzugsweise wird hierzu eine im Querschnitt keilförmige
Schwallwand eingesetzt, welche nach unten hin spitz zuläuft.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist dadurch vorgesehen, dass die Schwallwand
wenigstens ein Klappenelement mit vorbestimmtem, vorzugsweise einstellbarem,
Dämpfungswiderstand umfasst, welche einzeln und/oder in Gruppen an der Tankdecke,
den Tankwänden und/oder dem Tankboden befestigt sind. Die Schwallwand kann so an
die jeweilige Viskosität der für den Tank vorgesehenen Flüssigkeit angepasst werden.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen, dass am Tankboden über der in
Normallage tiefsten Stelle des Tanks, vorzugsweise über dem Absaugort, wenigstens ein
mit der Ausgleichsöffnung und/oder der Schwallwand korrespondierendes Sieb, Gitter
und/oder Strömungsabweiser befestigt ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung wird dadurch zur Verfügung gestellt, dass die
Schwallwand aus mehreren Wandelementen zusammengesetzt ist und Klappenelemente
oder Lamellenelemente mit vorbestimmten, vorzugsweise einstellbaren
Dämpfungswiderständen umfasst. Die Schwallwand umfasst dazu vorzugsweise ein oder
mehrere elastische Wandelemente, welche mit der Tankdecke verbunden sind. Die
Wandelemente können seitlich mit den Tankseitenwänden oder oben mit der Tankdecke
verbunden sein. Erfindungsgemäß hängen sie nach unten und berühren den Tankboden
im Wesentlichen nicht. Dabei können die einzelnen Elemente unterschiedliche Längen
aufweisen. Des Weiteren ist es möglich, den bodennahen Abschluss der Schwallwand je
nach erforderlicher Ausgleichsöffnung zu formen. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei
eine halbelliptische Form des Abschlusses erwiesen.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen, dass am Tankboden über der in
Normallage tiefsten Stelle des Tanks, vorzugsweise über dem Absaugort, wenigstens ein
mit der Ausgleichsöffnung und/oder der Schwallwand korrespondierendes Sieb, Gitter
und/oder Strömungsabweiser befestigt ist. In vorteilhafter Weise ist das Sieb, das Gitter
beziehungsweise der Strömungsabweiser dabei so geformt, dass die Schwallwand
ungehindert darüber schwingen kann. Das Sieb, Gitter und/oder Strömungsabweiser füllt
im wesentlichen die gesamte Ausgleichsöffnung aus. Als besonders geeignet hat sich
eine elliptische Form der Ausgleichsöffnung und damit des Siebs, des Gitters
beziehungsweise des Strömungsabweisers erwiesen. Die Ausgleichsöffnung ist
vorzugsweise zwischen der Unterkante der Schwallwand in Grundposition und dem
Tankboden elliptisch. Beim Durchströmen durch die Ausgleichsöffnung wird Schmutz
vom Sieb, Gitter und/oder Strömungsabweiser aus der Flüssigkeit gefiltert und in der
jeweiligen Tankkammer auf dem Tankboden abgelagert. Dadurch wird der Absaugort im
wesentlich von Schmutz freigehalten, ohne dass der Ablauf der Flüssigkeit auf der
Ablauffläche behindert wird.
Zur Herstellung des Flüssigkeitstanks ist vorgesehen, dass die Schwallwand in
komprimierter Form, vorzugsweise gefaltet, evakuiert oder als Rohling, in den Tank
eingebracht wird, im Tank in eine endgültige Form und Position gebracht und mit dem
Tank verbunden wird. Die Schwallwand kann so einfach durch kleine Öffnungen in den
Tank eingeführt und dort entfaltet werden. Es ist hierzu ein aufblasbarer Formkörper als
Schwallwand vorgesehen, welcher evakuiert in den Tank einführbar ist und im Tank
aufgeblasen wird. Nach dem Aufblasen kann der Formkörper positioniert werden. Eine
Alternative ist eine Schwallwand, welche als Rohling in den Tank eingebracht und dort
endgeformt wird. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schwallwand vor dem
Formblasen des Tanks in den Tankrohling, vorzugsweise einem Kunststoffschlauch,
eingebracht und im Tank endgültig geformt und/oder montiert wird. Auf diese Weise ist
es möglich einen Tank herzustellen, welcher für das Einbringen und die Montage der
Schwallwand keine gesonderte Öffnung aufweisen muss. Alternativ ist vorgesehen, dass
die Schwallwand im Tankraum beim Blasformen des Tanks mit eingeblasen wird. Eine
weitere Ausführung sieht vor, dass die Schwallwand nach dem Formblasen im Tank
entfaltet und/oder aufgeblasen wird. Vorzugsweise kann die Schwallwand aus einem
formbaren elastischen Stoff hergestellt werden, welcher durch ein Reaktionsmittel weiter
ausgehärtet werden kann. Es ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die
Schwallwand durch ein vorzugsweise in den Tank oder die Schwallwand einfüll- oder
einblasbares Reaktionsmittel in der endgültigen Form im Tank ausgehärtet wird.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Schwallwand über der in Normallage tiefsten
Stelle des Tanks angeordnet wird. Erfindungsgemäß wird der Flüssigkeitstank dabei so
ausgestaltet, dass wenigstens ein mit der Ausgleichsöffnung und/oder der Schwallwand
korrespondierendes Sieb, Gitter und/oder Strömungsabweiser am Tankboden,
vorzugsweise über der in Normallage tiefsten Stelle des Tanks, befestigt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Flüssigkeitstank im Querschnitt senkrecht zur Fahrtrichtung mit
einer erfindungsgemäßen Ausgleichsöffnung;
Fig. 2 einen Flüssigkeitstank gemäß Fig. 1 im Querschnitt als Draufsicht;
Fig. 3a-c einen Flüssigkeitstanks gemäß Fig. 1 im Querschnitt mit verschiedenen
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schwallwand.
In Fig. 1 ist ein Flüssigkeitstank 1 aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens
einer im Tank 1 angeordneten zumindest teilweise flüssigkeitsundurchlässigen
Schwallwand 2 als Teilquerschnitt dargestellt. Die Schwallwand 2 dient zur Dämpfung
von Schwallbewegungen einer Flüssigkeit, welche im Flüssigkeitstank 1 gespeichert ist.
Sie ist weitgehend mittig im Tank 1 und quer zur Fahrtrichtung angeordnet, welche
senkrecht zur Bildebene liegt, und weist eine bodenseitige Ausgleichsöffnung 3 auf. Die
Ausgleichsöffnung 3 ist zwischen dem Tankboden 4 und der Unterkante 11 der
Schwallwand 2 angeordnet, wobei der Tankboden 4 eine frei Ablauffläche 5 zur in
Normallage niedrigsten Stelle des Tanks 1 bildet. An dieser Stelle befindet sich der
Absaugort 6. Die Ausgleichsöffnung 3 ist in Abhängigkeit von einer auf die Schwallwand
2 wirkenden Schwallkraft vergrößerbar. Dazu ist die Schwallwand 2 an einem oberen
Aufhängungspunkt mit Befestigungsmitteln 7, schwenkbar mit der Tankdecke 8 des
Tanks 1 verbunden. Durch Beaufschlagung mit einer Schwallkraft wird die Schwallwand
2 in eine ausgelenkte Stellung mit vergrößerter Ausgleichsöffnung 3 geschwenkt, was
durch die gepunktete Linie 12 dargestellt ist. Durch Rückstellmittel ist sie in eine
Grundposition mit kleinster Ausgleichsöffnung 3 rückstellbar. Die Schwallwand 2 besteht
aus elastischem Material, welches sich beim Auslenken aufbiegt und durch seine
Eigenelastizität in die Grundposition zurückstellbar ist. Alternativ kann die Schwallwand 2
mittels Befestigungselementen 7, vorzugsweise Klipps, mit der Tankdecke oder oberen
Befestigungspunkten an den Seitenwänden 9 verbunden sein, welche in der Zeichnung
nicht dargestellt sind.
Die Schwallwand 2 oder die Befestigungselemente 7 sind einstückig mit dem Tank 1
verbunden, vorzugsweise werden sie mit der Tankdecke 8 verschweißt. Der
Flüssigkeitstank 1 wird bei der Herstellung formgeblasen, wobei die Schwallwand 2 zuvor
in den Tankrohling eingebracht worden ist und vorzugsweise in einem Herstellungsschritt
mit dem Tank 1 formgeblasen wird.
Die Schwallwand 2 ist mit einer von der Viskosität der Flüssigkeit abhängigen
Rückstellkraft und/oder Eigenelastizität versehen, welche ausreichend
Dämpfungswiderstand gegen Schwallbewegungen erzeugt. In vorteilhafter Weise ist
dazu vorgesehen, dass die Schwallwand 2 aus mehreren Wandelementen
zusammengesetzt ist und Klappenelemente oder Lamellenelemente mit vorbestimmten,
vorzugsweise einstellbaren Dämpfungswiderständen umfasst. Am Tankboden 4 über der
in Normallage tiefsten Stelle des Tanks 1, vorzugsweise über dem Absaugort 6, ist
wenigstens ein mit der Ausgleichsöffnung 3 beziehungsweise der Schwallwand 2
korrespondierendes Sieb 10 befestigt. Alternativ ist an dieser Stelle ein Gitter
beziehungsweise Strömungsabweiser befestigbar, welche in der Zeichnung nicht
dargestellt sind.
Alternativ kann die Schwallwand 2 in komprimierter Form, vorzugsweise gefaltet,
evakuiert oder als Rohling, in den fertigen Tank 1 eingebracht und dort in eine endgültige
Form und Position gebracht werden. Der Tankrohling ist in der Regel ein
Kunststoffschlauch, welcher durch Formblasen in seine endgültige Form gebracht wird.
Es ist vorgesehen, die Schwallwand 2 im Tank 1 während des Formblasens oder danach
zu formen und anschließend im fertigen Tank 1 zu montieren.
Die Schwallwand 2 kann in vorteilhafter Weise gefaltet in den Tank 1 eingebracht werden
und nach dem Formblasen des Tanks 1 entfaltet werden. Alternativ kann die
Schwallwand 2 ein aufblasbarer Hohlkörper sein, welcher evakuiert in den Tank
eingebracht und nach dem Formblasen des Tanks 1 aufgeblasen wird. Um die
Schwallwand 2 in dieser Form zu verfestigen, ist für die Schwallwand 2 ein Material
vorgesehen, welches mit einem in die Schwallwand 2 oder in den Tank 1 einfüllbaren
Reaktionsstoff eine Verbindung eingeht, wobei das Material der Schwallwand 2 aushärtet
und in seiner endgültigen Form verfestigt. Als Reaktionsstoff ist ein gasförmiger oder
flüssiger Reaktionsstoff vorgesehen.
Fig. 2 zeigt einen Flüssigkeitstank gemäß Fig. 1 im Querschnitt als Draufsicht. Dieser
weist einen Tankstutzen 15 auf, durch den die Flüssigkeit, vorzugsweise Kraftstoff,
eingefüllt wird. Der Tank liegt längs der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, welche mit
dem Pfeil A dargestellt ist. Die Schwallwand 2 ist im wesentlichen über der in Normallage
tiefsten Stelle des Tanks 1 angeordnet, wo sich der Absaugort 6 mit der Pumpe 14
befindet. Sie ist einstückig von einer Seitenwand 9 des Tanks 1 zur gegenüberliegenden
angeordnet. Am Absaugort 6 ist das in dieser Zeichnung nicht dargestellte, mit der
Ausgleichsöffnung 3, das heißt mit der Schwallwand 2 und dem Tankboden 4,
korrespondierendes Sieb 10 befestigt, welches den Absaugort 6 gegen
Verschmutzungen aus der Flüssigkeit abschließt.
In Fig. 3 sind verschiedene Ausführungsformen der Schwallwand skizzenhaft dargestellt.
In Fig. 3a weist die Schwallwand 2 mehrere Klappenelemente 14 auf. Die
Klappenelemente 14 sind an oberen Aufhängungspunkten mit Befestigungselementen 7
mit der Tankdecke 8 verbunden. Die Ablauffläche 5 ist vollkommen frei. Als
erfindungsgemäße Alternative zu dieser Deckenbefestigung ist in Fig. 3b eine
Schwallwand 2 dargestellt, welche sowohl oben an der Tankdecke 8 als auch unten am
Tankboden 4 befestigte Klappenelemente 14 umfasst. Ergänzend sind seitliche, mit den
Seitenwänden 9 verbundene Klappenelemente 14 vorgesehen. In Fig. 3c ist eine
Schwallwand 2 dargestellt, welche ausschließlich bodenseitig befestigte
Klappenelemente 14 umfasst. Bei allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Schwallwand 2 ist der für die Flüssigkeitsdämpfung erforderliche wirksame Querschnitt
veränderbar. Diese Veränderung wird in Abhängigkeit von der Schwallkraft durch die
Flüssigkeit bewirkt, wobei die Ausgleichsöffnung 3 bei größerer Schwallkraft weiter
öffnet, als bei geringerer.
1
Flüssigkeitstank
2
Schwallwand
3
Ausgleichsöffnung
4
Tankboden
5
Ablauffläche
6
Absaugort
7
Befestigungsmittel
8
Tankdecke
9
Seitenwänden
10
Sieb, Gitter, Strömungsabweiser
11
Unterkante der Schwallwand
12
Schwallwand in ausgelenkter Stellung
13
Pumpe
14
Klappenelement
15
Tankstutzen
Claims (18)
1. Flüssigkeitstank (1) aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer im
Tank (1) angeordneten zumindest teilweise flüssigkeitsundurchlässigen
Schwallwand (2) zur Dämpfung von Schwallbewegungen einer Flüssigkeit, wobei
die Schwallwand (2) weitgehend mittig im Tank (1) und quer zur
Hauptbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und wenigstens eine
Ausgleichsöffnung (3) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsöffnung
(3) in Abhängigkeit von einer auf die Schwallwand (2) wirkenden Schwallkraft
vergrößerbar ist.
2. Flüssigkeitstank (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Ausgleichsöffnung (3) zwischen dem Tankboden (4) und der Unterkante (11) der
Schwallwand (2) angeordnet ist und dass der Tankboden (4) eine freie
Ablauffläche (5) zur in Normallage niedrigsten Stelle des Tanks (1) bildet.
3. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) an einem oberen Aufhängungspunkt, vorzugsweise an
der Tankdecke (8) oder an den Seitenwänden (9), mit dem Tank (1) verbunden ist.
4. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) schwenkbar mit dem Tank (1) verbunden ist und durch
Beaufschlagung mit einer Schwallkraft in eine ausgelenkte Stellung mit
vergrößerter Ausgleichsöffnung (3) schwenkt und in eine Grundposition mit
kleinster Ausgleichsöffnung (3) rückstellbar ist.
5. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) aus elastischem Material besteht, welches sich beim
Auslenken aufbiegt und durch seine Eigenelastizität in die Grundposition
zurückstellt.
6. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) mittels Befestigungselementen, vorzugsweise Klipps, mit
dem Tank (1) verbunden ist.
7. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) und/oder Befestigungsmittel einstückig mit dem Tank (1)
verbunden sind, vorzugsweise mit dem Tank (1) verschweißt sind.
8. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2), vorzugsweise in einem Herstellungsschritt, mit dem
Tank (1) formgeblasen ist.
9. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) mit einer von der Viskosität der Flüssigkeit abhängigen
Rückstellkraft und/oder Eigenelastizität versehen ist, welche ausreichend
Dämpfungswiderstand gegen Schwallbewegungen erzeugen.
10. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwallwand (2) aus mehreren Wandelementen zusammengesetzt ist und
Klappenelemente (14) oder Lamellenelemente mit vorbestimmten, vorzugsweise
einstellbaren Dämpfungswiderständen umfasst, welche einzeln und/oder in
Gruppen an der Tankdecke (8), den Tankwänden (9) und/oder dem Tankboden (4)
befestigt sind.
11. Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass am Tankboden (4) über der in Normallade tiefsten Stelle des Tanks(1),
vorzugsweise über dem Absaugort (6), wenigstens ein mit der Ausgleichsöffnung
(3) und/oder der Schwallwand (2) korrespondierendes Sieb (10), Gitter und/oder
Strömungsabweiser befestigt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitstank (1) nach einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand (2) in komprimierter Form,
vorzugsweise gefaltet, evakuiert oder als Rohling, in den Tank (1) eingebracht wird,
im Tank (1) in eine endgültige Form und Position gebracht und mit dem Tank (1)
verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand (2)
vor dem Formblasen des Tanks (1) in den Tankrohling, vorzugsweise einem
Kunststoffschlauch, eingebracht und im Tank (1) endgültig geformt und/oder
montiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwallwand (2)
im Tankraum beim Blasformen des Tanks (1) mit eingeblasen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwallwand (2) nach dem Formblasen im Tank (1) entfaltet und/oder aufgeblasen
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwallwand (2) durch ein vorzugsweise in den Tank (1) oder die Schwallwand (2)
einfüll- oder einblasbares Reaktionsmittel in der endgültigen Form im Tank (1)
ausgehärtet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schwallwand (2) über der in Normallage tiefsten Stelle des Tanks (1) angeordnet
wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein mit der Ausgleichsöffnung (3) und/oder der Schwallwand (2)
korrespondierendes Sieb, Gitter und/oder Strömungsabweiser (10) am Tankboden
(4), vorzugsweise über der in Normallage tiefsten Stelle des Tanks (1), befestigt
wird.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE2000155660 DE10055660A1 (de) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | Flüssigkeitstank mit dynamischer Schwallwand |
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DE2000155660 DE10055660A1 (de) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | Flüssigkeitstank mit dynamischer Schwallwand |
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Family Applications (1)
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DE2000155660 Withdrawn DE10055660A1 (de) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | Flüssigkeitstank mit dynamischer Schwallwand |
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