DE19717675A1 - Fuel tank with compressible polypropylene cells occupying air space - Google Patents

Abstract

The tank contains a quantity of especially inflammable fuel. It has an insert made of a closed-cell polypropylene plastics foam (6), the cells consist either of compressible beads or of small pebble-shapes. The mass of plastics cells is inserted in the fuel tank during tank manufacture and have a space-density ratio of approximately 3 to 50 kg foam per cubic metre, depending upon the application.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tankbehälter. Tankbehälter kommen in vielfältiger Form vor. Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen besitzen einen Tank für den Kraftstoff, desgleichen Flugzeuge. Darüber hinaus werden Flüssigkeiten in vielfältiger Form mit Tanks transportiert. Das gilt für Lastkraftwagen und Schiffe.The invention relates to a tank container. Tank containers come in a variety of forms. Motor vehicles with internal combustion engines have a tank for the fuel, planes as well. In addition, liquids come in various forms with tanks transported. This applies to trucks and ships.

In den Tanks bildet sich je nach Entleerungszustand und Erwärmung ein mehr oder weniger starkes Gasvolumen. Bei brennbaren Flüssigkeiten führt das zu einer erheblichen Brandgefahr.Depending on the state of emptying and heating, a more or less forms in the tanks strong gas volume. With flammable liquids, this leads to a considerable fire risk.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Brandgefahr zu reduzieren. Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, das Hohlraumvolumen oberhalb des Badspiegels im Tank unabhängig von dem Entleerungszustand zu reduzieren. Nach der Erfindung wird das mit Hilfe eines kompressiblen Kunststoffschaumeinsatz erreicht. Der Kunststoffschaumeinsatz wird beim Einfüllen der Flüssigkeit zusammengedrückt und dehnt sich mit zunehmender Entleerung des Tanks wieder aus. Durch den Kunststoffschaumeinsatz wird eine Hohlraumbildung in dem Tank ganz oder teilweise verhindert. Dementsprechend reduziert sich die Gasbildung oberhalb des Badspiegels.The object of the invention is to reduce this risk of fire. The goes Invention based on the consideration, the void volume above the bath level in the tank to reduce regardless of the state of emptying. According to the invention, this is done with the help of a compressible plastic foam insert. The plastic foam insert is used for Filling the liquid squeezes and expands with increasing emptying of the Tanks out again. The plastic foam insert creates a cavity in the All or part of the tank prevented. The gas formation above is reduced accordingly of the bathroom mirror.

Wahlweise wird der Kunststoffschaumeinsatz auch genutzt, um zugleich einen Druck auf den Tankhinhalt auszuüben. Ein besonderer Druck entsteht bei einer Vorspannung des Kunststoffschaumeinsatzes.Optionally, the plastic foam insert is also used to simultaneously put pressure on the Exercise tank hold. A special pressure arises when the Plastic foam insert.

Mit dem Druck kann der Kraftstoff-Fluß zum Verbrennungsmotor sehr gefördert werden. Zugleich und/oder alternativ kann der Kunststoffschaumeinsatz genutzt werden, um den gesamten Tankinhalt auf die Auslaßöffnung hin zu drücken.With the pressure, the fuel flow to the internal combustion engine can be greatly promoted. At the same time and / or alternatively, the plastic foam insert can be used to to press the entire tank content onto the outlet opening.

Auch für Flugzeuge kann das erhebliche Vorteile entfalten, weil die Flugzeuge ihre Neigungslage zumindest bei Start und Landung stark ändern.This can also have considerable advantages for airplanes because the airplanes have their Change the incline significantly, at least during takeoff and landing.

Überraschender Weise bewirkt der Einsatz der erfindungsgemäßen Einsätze in Transporttanks eine vorteilhafte Trimmlage. In Kurvenfahrten bleibt die Lage des Brennstoffes weitgehend stabil. Das ist vor allem für größere LkW-Tanks von Vorteil, wenn die Tanks nur noch teilweise gefüllt sind. Dann verschlechtert der Tankinhalt die Straßenlage des LkWs bei Kurvenfahrten ganz erheblich. Desgleichen können beim Anfahren und vor allem beim Bremsen erhebliche Probleme auftreten.Surprisingly, the use of the inserts according to the invention in transport tanks an advantageous trim position. The position of the fuel remains largely when cornering stable. This is particularly advantageous for larger truck tanks, if the tanks only are partially filled. Then the tank capacity deteriorates the road holding of the truck  Cornering quite considerably. Likewise, when starting and especially when Brakes encounter significant problems.

Bei Schiffen und Flugzeugen ist die bessere Trimmlage gleichfalls ein wichtiger Vorteil.The better trim position is also an important advantage for ships and aircraft.

Der Kunststoffschaum drückt in dem Tank in die jeweils gewünschte Richtung, ohne daß es einer Membran bedarf. Die Richtung ist anders als bei einer Gasfüllung auch ohne Membran frei wählbar. Während das Gas ohne Membran immer über der Flüssigkeit oder dergleichen angeordnet sein muß, weil es spezifisch leichter als das Flüssigkeit ist, und deshalb nach unten drückt, kann der erfindungsgemäße Kunststoffschaum auch unterhalb der Flüssigkeit angeordnet werden. Auch eine Druckwirkung in horizontaler Richtung kann erzeugt und genutzt werden.The plastic foam presses in the desired direction in the tank without it needs a membrane. The direction is different than with a gas filling even without a membrane freely selectable. While the gas without a membrane is always above the liquid or the like must be arranged because it is specifically lighter than the liquid and therefore down presses, the plastic foam according to the invention can also below the liquid to be ordered. A pressure effect in the horizontal direction can also be generated be used.

Für den erfindungsgemäßen Schaum eignet sich besonders ein geschlossenzelliger Schaum. Bei dem geschlossenzelligen Schaum wird die Druckwirkung durch das eingeschlossene Zellgas unterstützt.A closed-cell foam is particularly suitable for the foam according to the invention. At the closed cell foam becomes the pressure effect by the enclosed cell gas supported.

Vorteilhafterweise kann als Zellgas Luft verwendet werden. Vorteilhafterweise findet sich selbst dann Luft in den Schaumzellen, wenn der Kunststoff mit einem anderen Treibgas geschäumt worden ist. Üblicherweise diffundieren die verwendeten Treibgase nämlich bei ausreichender Lagerung an der Luft aus den Schaumzellen heraus, während Luft eindiffundiert. Die Zell-Luft ist völlig ungefährlich.Air can advantageously be used as the cell gas. It is advantageously found air in the foam cells even if the plastic contains another propellant has been foamed. The propellants used usually diffuse adequate storage in the air out of the foam cells while air diffused. The cell air is completely harmless.

Der Kunststoffschaum kann in der Form von Beads oder als Formlinge zum Einsatz kommen. Kunststoff-Beads sind kleine Kunststoffschaumpartikel, die auf verschiedene Weise hergestellt werden können. Ein Herstellungsweg ist durch den Autoklaven gekennzeichnet. Im Autoklaven fallen unter Druck und Wärmebehandlung aus einer Suspension kleine Partikel an. Diese Partikel werden mit einem Treibmittel versetzt bzw. schließen aufgrund ihres Herstellungsvorganges bereits ein Treibmittel ein. Die Partikel werden durch schlagartige Entladung des Autoklaven ausgetragen und zum Schäumen gebracht.The plastic foam can be used in the form of beads or as moldings. Plastic beads are small plastic foam particles that are made in different ways can be. A production route is identified by the autoclave. in the Autoclaves accumulate small particles under pressure and heat treatment from a suspension. These particles are mixed with a blowing agent or close due to their Manufacturing process already a blowing agent. The particles become sudden Discharge of the autoclave carried out and made to foam.

Der andere Herstellungsweg ist neuerer Art und geht von der Kunststoffextrusion aus. Es werden dünne Kunststoffschaumstränge erzeugt und sofort granuliert. Die Partikelgröße wird dabei durch den Durchmesser der Kunststoffschaumstränge und durch die Granulierungsgeschwindigkeit bestimmt. The other production route is newer and starts from plastic extrusion. It thin plastic foam strands are generated and immediately granulated. The particle size will be thereby by the diameter of the plastic foam strands and by the Granulation speed determined.  

Die Beads können lose in komprimierter Form in den Tank eingebracht werden. Sie können aber auch in einem Formteilautomaten zu einem Formling miteinander verbunden werden. Im Formteilautomaten werden die Beads nach einem üblichen Verfahren mit Dampf erwärmt und an der Oberfläche angeschmolzen. Die Erwärmung führt zu einer Expansion der Beads. Aufgrund der Expansion werden die Beads mit den angeschmolzenen Oberflächen gegeneinander gedrückt. Das bewirkt eine Verschweißung der Beads.The beads can be placed loosely in compressed form in the tank. You can but can also be connected to one another in a molding machine. in the Molding machines are heated and steamed with a conventional method melted on the surface. The heating leads to an expansion of the beads. Due to the expansion, the beads with the melted surfaces pressed against each other. This causes the beads to weld.

Die Beads können unterschiedliche Formen aufweisen, z. B. kugelförmig oder linsenförmig sein. Die Beads können aber auch eine zylindrische Form besitzen. Unabhängig von der Form wird die Größe durch den Durchmesser bestimmt. Die hier geeigneten Beads besitzen einen Durchmesser von 1 bis 50 mm.The beads can have different shapes, e.g. B. spherical or lenticular be. The beads can also have a cylindrical shape. Regardless of the shape the size is determined by the diameter. The beads suitable here have one Diameter from 1 to 50 mm.

Die Formteile lassen sich auch durch Konfektionierung aus größeren extrudierten Kunststoffschaumchargen herstellen. Dabei kann hilfreich sein, wenn Kunststoffschaumstränge mit dem Querschnittsprofil hergestellt werden, daß auch der Tank besitzt. Dann kann sich die Konfektionierung auf ein Ablängen der Kunststoffschaumstränge beschränken. Die Formlinge lassen sich im Tank unten oder oben oder seitlich anordnen, so daß nach Wunsch nach oben oder nach unten oder zur Seite hin ein Druck entwickelt wird. Die Montage kann durch Klebung oder auch durch eine rundum laufende Sicke oder dergleichen erreicht werden, in die sich der Schaum drückt, so daß er dort gehalten wird.The molded parts can also be extruded from larger ones Manufacture plastic foam batches. This can be helpful if plastic foam strands be produced with the cross-sectional profile that the tank also has. Then the Limit assembly to cutting the plastic foam strands to length. The moldings can be arranged in the tank at the bottom or top or at the side, so that you can move it upwards as required or a pressure is developed downwards or sideways. The assembly can be done by Adhesion or by an all-round bead or the like can be achieved in the the foam squeezes so that it is held there.

Während die Beads in komprimierter Form durch eine Öffnung in den Tank eingefüllt werden können, wird bei Verwendung von Formlingen eine größere Montageöffnung benötigt.While the beads are filled into the tank through an opening in compressed form a larger assembly opening is required when using moldings.

Wahlweise wird dabei der Herstellungsvorgang für den Tank genutzt. Z.B. kann der Tank aus einem Rohrabschnitt sowie Boden und Deckel zusammengesetzt sein.The manufacturing process for the tank is optionally used. E.g. can the tank out a pipe section as well as the bottom and the cover.

Die Formlinge lassen sich in den mit Rohrabschnitt und Boden teilgefertigten Behälter einsetzen, um anschließend den Deckel aufzusetzen.The moldings can be placed in the container, which is partially made with the pipe section and base insert in order to then put on the cover.

Der gesamte Arbeitsgang kann in einer Druckkammer unter Kompressionsdruck oder einem noch höheren oder niedrigeren Arbeitsdruck erfolgen. Bei Kompressionsdruck bzw. höherem Arbeitsdruck bestehen keine Montageschwierigkeiten. Bei niedrigem Arbeitsdruck muß das größere Schaumvolumen mechanisch in den teilgefertigten Behälter gezwungen werden. The entire operation can be in a pressure chamber under compression pressure or in a higher or lower working pressure. At compression pressure or higher Working pressure there are no assembly problems. At low working pressure, this must be done larger foam volumes can be mechanically forced into the partially manufactured container.  

Als Kunststoffschaum eignen sich verschiedene Polyolefinschäume, insbesonders ein Polyproylen-Schaum (PP-Schaum). Das Raumgewicht kann 3 bis 50 kg pro Kubikmeter betragen. Unter dem Kompressionsdruck wird das Schaumvolumen auf 5 bis 99% des Ausgangsvolumens reduziert.Various polyolefin foams are particularly suitable as plastic foams Polypropylene foam (PP foam). The density can be 3 to 50 kg per cubic meter be. Under the compression pressure the foam volume is reduced to 5 to 99% of the Output volume reduced.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Tank dargestellt.A tank according to the invention is shown in the drawing.

Mit 1 ist ein Rohrabschnitt bezeichnet, der zusammen mit einem Deckel 3 und einem Boden 2 einen Tank ergibt. Der Deckel 3 und der Boden 2 sind durch Bördelungen 4 mit dem Rohrabschnitt zu einem Behälter verbunden worden. Vor der Montage des Deckels 3 ist in dem teilgefertigen Behälter ein Kunststoffschaum-Formling 6 plaziert worden. Das ist unter Druck erfolgt. Anschließend ist der Deckel 3 montiert worden. 1 with a tube section is designated, which together with a cover 3 and a bottom 2 results in a tank. The lid 3 and the bottom 2 have been connected by flanges 4 to the tube section to form a container. Before the lid 3 is assembled, a plastic foam molding 6 has been placed in the partially manufactured container. That was done under pressure. Then the cover 3 has been installed.

Der Deckel 3 besitzt einen Druckleitungsanschluß.The cover 3 has a pressure line connection.

Während der Tankfüllung wird der Formling 6 komprimiert.The molding 6 is compressed during the tank filling.

Bei der Tankentleerung entspannt sich und vergrößert sich der Kunststoffschaum-Formling 6. Er nimmt mit seiner Oberkante verschiedene Höhen in dem Behälter 1 ein. Eine davon ist mit 8 strichpunktiert dargestellt. In der Endlage liegt der Kunststoffschaum-Formling mit seiner Oberkante unter dem Deckel 5.When emptying the tank, the plastic foam molding 6 relaxes and increases. With its upper edge it occupies different heights in the container 1 . One of them is shown in dash-dot lines at 8 . In the end position, the plastic foam molding lies with its upper edge under the lid 5 .

Claims (15)

1. Tankbehälter, insbesondere für brennbare Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch einen kompressiblen Kunststoffschaumeinsatz (6).1. Tank container, in particular for flammable liquids, characterized by a compressible plastic foam insert ( 6 ). 2. Tankbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch geschlossenzelligen Kunststoffschaum.2. Tank container according to claim 1, characterized by closed cells Plastic foam. 3. Tankbehälter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Kunststoffschaum-Beads und/oder Kunststoffschaum-Formlinge.3. Tank container according to claim 1 or 2, characterized by the plastic foam beads and / or plastic foam moldings. 4. Tankbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Kunststoffschaum- Formlinge bei der Herstellung des Tanks (1, 2, 3) in diesen eingeschlossen werden.4. Tank container according to claim 3, characterized in that the plastic foam moldings are included in the manufacture of the tank ( 1 , 2 , 3 ). 5. Tankbehälter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Druckraum, in dem die Kunststoffschaum-Formlinge in den Behälter (1, 2, 3) eingesetzt und der Behälter (1, 2, 3) verschlossen werden.5. Tank container according to claim 4, characterized by a pressure chamber in which the plastic foam moldings are inserted into the container ( 1 , 2 , 3 ) and the container ( 1 , 2 , 3 ) are closed. 6. Tankbehälter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Einführung komprimierter Beads in die fertigen Behälter (1, 2, 3).6. Tank container according to claim 3, characterized by the introduction of compressed beads into the finished container ( 1 , 2 , 3 ). 7. Tankbehälter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch gemeinsame Einführung mit dem unter Druck zu haltenden Medium.7. Tank container according to claim 6, characterized by common introduction with the medium to be kept under pressure. 8. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung von PP für den Kunststoffschaum.8. Tank container according to one of claims 1 to 7, characterized by the use of PP for the plastic foam. 9. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kunststoffschaum mit einem Raumgewicht von 3 bis 50 kg pro Kubikmeter. 9. Tank container according to one of claims 1 to 8, characterized by the use of Plastic foam with a density of 3 to 50 kg per cubic meter.   10. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Volumensreduzierung des Kunststoffschaumes durch Kompression auf 5 bis 99%.10. Tank container according to one of claims 1 to 9, characterized by a Volume reduction of the plastic foam by compression to 5 to 99%. 11. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung von Beads mit einem Durchmesser von 1 bis 50 mm.11. Tank container according to one of claims 1 to 9, characterized by the use of beads with a diameter of 1 to 50 mm. 12. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch die Verwendung von Luft als Zellgas im Kunststoffschaum.12. Tank container according to one of claims 1 to 11, characterized by the use of air as cell gas in plastic foam. 13. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Anwendung auf Fahrzeuge und/oder Flugzeuge und/oder auf Schiffe.13. Tank container according to one of claims 1 to 12, characterized by the application on vehicles and / or airplanes and / or on ships. 14. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Vorspannung des Kunststoffschaumeinsatzes.14. Tank container according to one of claims 1 to 13, characterized by a bias of the plastic foam insert. 15. Tankbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung des Einsatzes als Trimmhilfe und/oder als Entleerungshilfe.15. Tank container according to one of claims 1 to 14, characterized by the use use as a trim aid and / or as an emptying aid.