DE2847117C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftank für Brenn
kraftmaschinen, bestehend aus einem in sich geschlossenen Be
hälter mit einem oberseitig und vorzugsweise seitlich ange
brachten Einfüllstutzen, einem unterseitig und vorzugsweise
mittig angeordneten Absaugstutzen und im Behälterinneren vor
gesehenen schwalldämpfenden Einbauten.
Bei Kraftstofftanks müssen, von einem bestimmten Fassungsvermögen
an, im Innenraum Schwallwände angeordnet werden, die den Behälter
versteifen und die zumindest einen Teil der im Fahrbetrieb ent
stehenden Kräfte der schwallenden Flüssigkeit aufzehren.
In Blechtanks werden dazu Schwallbleche einmontiert. Für Kunst
stofftanks ist vorgeschlagen worden, vorgefertigte Kunststoff-
Schwallwände bei der Herstellung von Kraftstofftanks im Blasver
fahren, direkt beim Blasvorgang mit einzuformen
(DE-OS 19 46 737).
Abgesehen von den Schwierigkeiten, die bei derartigen Pro
duktionsverfahren durch Montagevorgänge, durch das flüssigkeits
dichte Verschließen von Blechbehältern und das Einblasen von Ein
legeteilen bei der Kunststoffverarbeitung bestehen, sind die
bekannten Schwallwände infolge ihrer ebenen, wandartigen Ausge
staltung und Lage quer zur Längserstreckung des Tanks für den
Fahrbetrieb nachteilig. Es ist damit nicht möglich, den Kraft
stoff, vor allem bei abnehmendem Füllstand und zugleich statt
findender Kurven- oder Geländefahrt, lange genug über dem in der
Mitte des Tanks befindlichen Absaugstutzen festzuhalten und
Schaumbildung zu verhindern. Dies hat zur Folge, daß die Absaug
stelle im Tank zeitweise freiliegt und Luft angesaugt wird, was
zum Aussetzen des Motors führt.
Eine ähnliche Ausgestaltung ist durch die DE-OS 23 07 161 be
kannt, bei der in einem Kraftstoffbehälter mit einer bodenseitig
angeordneten Stauvorrichtung zur Abnahme des Kraftstoffes eine
aufrechte Schottwand in Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen ist und
den Kraftstoffbehälter in zwei Kammern teilt.
An dieser Schottwand soll sich beim Durchfahren einer Kurve eine
Kraftstoffsäule aufbauen, wodurch auf kontrollierte Art Kraft
stoff durch die Einrichtung bzw. durch einen Durchgang in der
Schottwand und durch eine Eintrittsöffnung in die Stauvorrichtung
einströmen soll. Damit soll die Kraftstoffversorgung der Brenn
kraftmaschine bis zum völligen Entleeren des Kraftstoffbehälters
sichergestellt sein.
Die Bedingung einer geradlinig sich erstreckenden und in Fahr
zeuglängsrichtung angeordneten Schottwand mag zwar ausreichend
sein, um die Kraftstoffversorgung der Stauvorrichtung bei Kur
venfahrten zu gewährleisten, sie ist jedoch nicht ausreichend bei
Fahrzeugbewegungen, bei denen zu den Kurven andere Bewegungs
komponenten hinzukommen, beispielsweise Schaukelbewegungen bei
unebenem Boden oder Bergaufwärts- oder Bergabwärtsfahrt. Hierbei
ist nicht auszuschließen, daß die aufgebaute Kraftstoffsäule,
insbesondere, wenn diese schon klein ist, ungehindert in Bereiche
des Kraftstoffbehälters rückt, durch die eine Verbindung der
Kraftstoffversorgung der Stauvorrichtung abbricht.
Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe,
die darin besteht, einen Kraftstofftank mit verbesserten schwall
dämpfenden Einbauten zu schaffen, wobei die schwalldämpfenden
Einbauten so gestaltet sind, daß die Kraftstoffzuführung über den
Absaugstutzen zu der Brennkraftmaschine, vor allem bei abnehmen
dem Füllstand, zugleich bei stattfindender Kurven- oder Gelände
fahrt, wie auch bei Bergaufwärts- oder Bergabwärtsfahrt, mit
Sicherheit gewährleistet ist, die ferner unabhängig von ihrer
Lage zu dem Kraftfahrzeug an sich, beispielsweise zu dessen
Hauptachsen zu seiner Fahrzeuglängsrichtung oder dgl., angeordnet
sind, die problemlos eingebaut werden können und die vor allem
den Kraftstoff in einen zwangsmäßigen Verlauf vom Einfüll- bis
zum Absaugstutzen bringen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem
Behälter als schwalldämpfendes Einbauteil eine sich durch dessen
gesamten Innenraum erstreckende Spirale von dünnem stegartigen
Querschnitt vorgesehen ist, die, einen bogenförmigen Strömungs
kanal für den Fluß des Kraftstoffes bildend, neben dem Einfüll
stutzen ansetzt und in einem ununterbrochenen Windungszug im
Bereich des Ansaugstutzens endet.
Entsprechend der Außenform des Kraftstofftanks kann die Spirale
einen gleichmäßig gekrümmten oder auch einen mit geraden Ab
schnitten versehenen Windungszug aufweisen.
Zur Erleichterung des Zusammenfließens des Kraftstoffes und zur
Ermöglichung eines schnellen Luftaustausches, sind die Spiralen
am Boden und an der Decke des Behälters mit spaltförmigen Durch
gängen versehen.
Die Befestigung der Spiralen erfolgt ebenfalls am Boden und an
der Decke des Behälters.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung, vorzugsweise für den
Fall, daß der Kraftstofftank aus Kunststoff nach der Blasmethode
hergestellt wird, bildet die Spirale gleichzeitig den zum Absaug
stutzen hin abfallenden Boden des Behälters, wozu die einzelnen
Stege der Spirale, vom Boden des Behälters schräg ansteigend, an
der Decke des Behälters miteinander verbunden sind, wobei jeweils
einzelne Durchgänge freigelassen sind, so daß ein vom Einfüll
stutzen bis zum Absaugstutzen durchgehender, spiralförmiger, in
sich bis auf die Durchgänge geschlossener Strömungskanal ausge
bildet ist.
In dieser abgewandelten Form kann der gesamte Kraftstofftank,
einschließlich der Spirale, mit einem einzigen Arbeitsvorgang
aus einem schlauchförmigen Vorformling aufgeblasen werden,
ohne daß irgendwelche Einlegeteile einzubringen sind. Dies gilt
auch für andere Kunststoff-Verarbeitungsverfahren, wie das
Spritzen, Pressen, Tiefziehen oder Schleuderformen.
Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Kraftstofftanks
liegen darin, daß in dem spiralförmigen Strömungskanal, auch
bei schärfster Kurven- und Geländefahrt, eine hochwirksame
Schwalldämpfung erfolgt, daß bei stark abnehmendem Füllstand
der Kraftstoff bis zuletzt über dem Absaugstutzen gesammelt
und gehalten wird, daß ein Befüllen in kürzester Zeit ohne
Schaumbildung erfolgen kann und daß die Fertigung, vor allem
von Kunststofftanks, in einfacher Weise und damit sehr wirt
schaftlich möglich ist.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Er
findung anhand der schematisch vereinfachten Zeichnung er
läutert. In der Abbildung zeigt
Fig. 1 die perspektivische Gesamtansicht eines
annähernd quadratischen Kraftstofftanks
mit aufgeschnittener Decke;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf einen rechteckigen Kraft
stofftank mit aufgeschnittener Decke;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Kraftstofftank
nach Fig. 3;
Fig. 5 den Querschnitt durch einen Kraftstofftank
entsprechend Fig. 1, mit abgeändertem Aufbau.
Der Kraftstofftank nach den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen
aus dem annähernd quadratischen Behälter 1 mit der Decke 2,
den Seitenwänden 3 und dem Boden 4, dem Einfüllstutzen 5,
dem Absaugstutzen 6 und der eingelagerten Spirale 7.
Die Spirale 7 beginnt neben dem Einfüllstutzen 5 und ist an
dieser Stelle mit ihrer Stegfläche 7′ an der Innenfläche der
dortigen Seitenwand 3 befestigt. Von dieser Befestigungsstelle
aus zieht sich die Spirale 7 in einem bogenförmigen Windungs
zug bis zu dem in der Mitte des Behälters 1 befindlichen Ab
saugstutzen 6. Die Spirale bildet so einen Strömungskanal 8,
der vom Einfüllstutzen 5 ab in geschlossener Windung bis über
den Absaugstutzen 6 führt.
Auf ihrem gesamten Windungszug ist die Spirale 7 im Inneren
des Behälters 1 an dessen Decke 2 und am Boden 4 befestigt.
Damit die sich beim Füllen des Kraftstofftanks stauende Luft
schnell durch den Einfüllstutzen 5 abgeführt werden kann, ist die
Spirale 7 an ihrer Oberseite, zur Decke 2 des Behälters 1 hin,
mit Durchgängen 9 versehen, die auf den gesamten Spiralen-
Windungszug verteilt sind.
Gleichartige Durchgänge 9′ befinden sich auch an der Unterseite
der Spirale 7, damit ein schneller Austausch von Kraftstoff
innerhalb der einzelnen Abschnitte des Strömungskanals 8 statt
finden kann und damit bei nachlassendem Füllungsstand der Rest
kraftstoff stets über den Absaugstutzen 6 gelangt. Durch einen
schräg zum Absaugstutzen 6 abfallenden Behälterboden 4 (Fig. 4),
wird dies noch unterstützt und auch der letzte Rest an Kraftstoff
wird über dem Absaugstutzen 6 gehalten.
Der gesamte Kraftstofftank kann aus Blech oder auch aus Kunst
stoff hergestellt sein. Die Spirale 7 wird dabei als vorge
fertigtes Einlegeteil eingesetzt.
Der Kraftstofftank nach den Fig. 3 und 4 ist von rechteckiger
Form, besteht aber ebenfalls aus dem Behälter 1′, dem Ein
füllstutzen 5, dem Absaugstutzen 6 und der eingelagerten
Spirale 70.
Die Spirale 70 beginnt wiederum neben dem Einfüllstutzen 5
an der Seitenwand 3 und führt in einem Windungszug bis zu dem
in der Mitte des Behälters 1′ befindlichen Absaugstutzen 6.
Ein Unterschied zur bogenförmig durchgehenden Spirale 7 für
runde, quadratische oder annähernd quadratische Behälter,
besteht lediglich darin, daß die Spirale 70 für rechteckige oder
ähnliche, langgestreckte Behälter, einen Windungszug mit
geraden Abschnitten 70′ aufweist, die der jeweiligen Behälter
form angepaßt sind. Dadurch wird ein Strömungskanal 80 ausge
bildet, der ebenfalls die Behälterform berücksichtigt und in dem
der Kraftstoffstrom nach den Richtungspfeilen 10 zwangsmäßig
vom Einfüllstutzen 5 beginnend, zum Absaugstutzen 6 verläuft.
Die oberen Durchgänge 9 für die Luftabführung und die unteren
Durchgänge 9′ für den Austausch des Kraftstoffes aus den einzelnen
Abschnitten des Strömungskanals 80, sind in der Spirale 70
ebenso enthalten, wie in der Spirale 7. Die Spirale 70 ist auch
wieder am Boden 4′ und an der Decke 2 des Behälters 1′ be
festigt.
Ein geringfügiger Unterschied zum Behälter 1 liegt beim Be
hälter 1′ noch darin, daß der Boden 4′ eben ausgebildet ist.
Dies vereinfacht die Herstellung, weil die Spirale 70 dann
mit gleichlangen Stegen vorgefertigt werden kann. Ein solcher
Kraftstofftank genügt auch für normalen Fahrbetrieb und
bringt gegenüber den bekannten Schwallwänden eine vielfach
verbesserte Schwalldämpfung und eine deutliche Verkürzung
der Füllzeit, unter Vermeidung jeglicher Schaumbildung.
In Fig. 5 handelt es sich um einen Kraftstofftank, mit einem
beliebigen runden, quadratischen oder rechteckigen Behälter 11.
Die Besonderheit liegt hier darin, daß die Spirale 71 gleich
zeitig den Boden 40 des Behälters 11 darstellt. Außerdem
steigen die Stege 72 der Spirale 71 vom Boden 40 aus
schräg an und sind oben miteinander sowie mit der Decke 2
des Behälters 11 verbunden. Dadurch ergibt sich ein spiral
förmiger Strömungskanal 81, der vom Einfüllstutzen 5 aus
gehend, geschlossen von außen nach innen, bis zum Absaug
stutzen 6 verläuft. Die den Boden 40 bildenden Abschnitte der
Spirale 71 fallen von außen her nach innen, also zum Absaug
stutzen 6 zu ab, so daß sich im Strömungskanal 81 stets eine
zwangsläufige Strömung vom Einfüllstutzen 5 hin zum Absaug
stutzen 6 ergibt.
Zur Luftabführung befinden sich wiederum einzelne Durchgänge 9
zwischen den oberen Verbindungsstellen der Spirale 71 und der
Decke 2 des Behälters 11. Ansonsten ist die Spirale 71 völlig
geschlossen, so daß der Kraftstoff bis zum letzten Rest von
selbst dem Absaugstutzen 6 zuläuft.
Mit dieser Ausbildung des Kraftstofftanks ist eine Möglichkeit für
äußerst wirtschaftliche Herstellung, vor allem im Kunststoff-
Blasverfahren, in anderen Kunststoff-Verarbeitungsverfahren,
aber auch für die Blechverarbeitung geschaffen worden, weil
keinerlei Einlegeteile vorbereitet und eingearbeitet werden
müssen. Dabei bietet sich vorrangig das Kunststoff-Blasver
fahren an, weil hiernach aus einem einfach zu erzeugenden,
schlauchförmigen Vorformling ein kompletter Kraftstofftank
in einem einzigen Arbeitsvorgang hergestellt werden kann.
Claims (5)
1. Kraftstofftank für Brennkraftmaschinen, bestehend aus
einem in sich geschlossenen Behälter mit einem oberseitig
und vorzugsweise seitlich angebrachten Einfüllstutzen,
einem unterseitig und vorzugsweise mittig angeordneten
Absaugstutzen und im Behälterinneren vorgesehenen
schwalldämpfenden Einbauten,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Behälter (1, 1′, 11) als schwalldämpfendes Ein
bauteil eine sich durch dessen gesamten Innenraum er
streckende Spirale (7, 70, 71) von dünnem stegartigen
Querschnitt vorgesehen ist, die, einen bogenförmigen
Strömungskanal (8, 80) für den Fluß des Kraftstoffes bil
dend, neben dem Einfüllstutzen (5) ansetzt und in einem
ununterbrochenen Windungszug im Bereich des Absaug
stutzens (6) endet.
2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spirale (7, 70) von einer
am Boden (4, 4′) und an der Decke (2) des Behälters (1, 1′)
befestigten und in diesen Bereichen mit spaltförmigen
Durchgängen (9′, 9) versehenen Wand gebildet wird.
3. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spirale (7, 71) einen
gleichmäßig gekrümmten Windungszug aufweist.
4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Spirale (70) einen
Windungszug mit geraden Abschnitten aufweist.
5. Kraftstofftank nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, da
durch gekennzeichnet, daß die
Spirale (71) gleichzeitig den zum Absaugstutzen (6) hin
abfallenden Boden (40) des Behälters (11) bildet, wozu
die einzelnen Stege (72) der Spirale (71), vom Boden (40)
des Behälters (11) schräg ansteigend, an der Decke (2)
des Behälters (11) miteinander verbunden sind, wobei je
weils einzelne Durchgänge (9) freigelassen sind, so daß
ein vom Einfüllstutzen (5) bis zum Absaugstutzen (6)
durchgehender, spiralförmiger, in sich bis auf die Durch
gänge (9) geschlossener Strömungskanal (81) ausgebildet
ist.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DYNOPLAST ELBATAINER GMBH, 7505 ETTLINGEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |