WO2016066335A1 - Kraftstoffbehälter für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2016066335A1
WO2016066335A1 PCT/EP2015/071812 EP2015071812W WO2016066335A1 WO 2016066335 A1 WO2016066335 A1 WO 2016066335A1 EP 2015071812 W EP2015071812 W EP 2015071812W WO 2016066335 A1 WO2016066335 A1 WO 2016066335A1
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functional component
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PCT/EP2015/071812
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Axel Diestelhorst
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • B60K2015/03493—Fuel tanks characterised by the materials the tank or parts thereof are essentially made from made of plastics

Definitions

  • the invention relates to a fuel tank for a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a fuel tank according to the preamble of claim 13.
  • Such fuel tank can, according to current practice of a thermoplastic material, for example by extrusion blow molding or by welding of
  • thermoplastic injection-molded half-shells are produced.
  • In the interior of such a fuel tank can functional components of the fuel system
  • a generic fuel tank which is designed as a blow-molded plastic hollow body, in the interior of which a functional component carrier is introduced.
  • the functional component carrier various functional components, such as a fuel pump, a level sensor or valves are attached.
  • the functional component carrier on support feet over which the carrier on opposite sides of the
  • Fuel tank inside is supported.
  • the functional component carrier is first with the formation of a separate pre-assembly of the fuel tank with the
  • the populated functional component carrier is then introduced into the interior of a tubular fuel container preform made of thermoplastic material. This is followed by a blow molding process in which the preform is expanded by means of blown air and under heat in a blow mold on its final outer contour. During the blow molding process also the functional component carrier is in the region of its support feet with the inside of the
  • At least the support feet of the functional component carrier are made of a plastic material that is compatible with the plastic material of the fuel container with respect to weldability.
  • the positionally accurate arrangement of the functional components in the interior of the fuel tank is of great importance in order to ensure the functional safety of the fuel tank even in extreme driving situations, such as extreme cornering or extreme acceleration.
  • the functional component carrier must therefore be connected to the plastic container via the support feet to ensure a torsion-proof, non-tilting and non-slip positioning in the fuel tank.
  • the functional component carrier is in common practice from a
  • the functional component carrier is thus inherently elastically yielding (ie with low intrinsic stiffness), so that overall a relatively flexible arrangement of the functional component carrier is achieved, which may be disadvantageous with regard to a positionally secure positioning of the functional components.
  • the object of the invention is to provide a fuel tank and a method for producing such a fuel tank, in which a positionally secure positioning in the interior of the fuel tank is ensured in a simple manner.
  • the invention is based on the fact that the functional component carrier is connected by its support feet component rigid on the inner wall of the fuel tank.
  • the transition from the support leg of the functional component carrier in the fuel tank wall therefore forms a dimensionally stable node point through which forces are transferred.
  • the nodal point is therefore designed with increased component rigidity compared to adjacent elastically yielding regions.
  • the support leg of the functional component carrier is formed with a connection point to which a functional component can be connected.
  • Functional component is thus attached directly to the support foot.
  • the support leg of the functional component support defining the component-rigid node location is thus also used in a double function for positionally correct positioning of the functional component.
  • the functional component carrier may preferably be a baffles reducing the fuel surge, which extends transversely through the interior of the fuel tank and divides this into subspaces.
  • the baffle is with support feet on
  • the support foot can be a flat, plate-shaped wall section with a contact surface which is in contact, in particular in welded connection, with the fuel tank inside.
  • the contact surface may be a knob-shaped
  • Heat capacity is reduced at the contact surface.
  • Connection point of the functional component may be provided. That way is the
  • connection point may have at least one latching element which can be brought into latching engagement with a corresponding mating contour on the functional component.
  • the baffle wall acting as a functional component carrier can be formed from a flat material with a thin wall thickness.
  • a stiffening-acting mounting space may be formed in the baffle, in which the connection point is positioned.
  • the mounting space can be covered on the top side by the support foot wall section, which merges into an angled, half-shell-shaped circumferential wall.
  • the latching element mentioned above may, in a preferred technical realization, have a latching web integrally formed on the support leg wall section, which protrudes into the mounting space. At the free end of the latching web, a latching nose can be formed, which engages behind the counter-contour on the functional component.
  • the mounting space can be designed to be open via an access opening to the outside.
  • the functional component can be inserted into the mounting space through the access opening.
  • the access opening may extend between the top support leg wall section and the mounting floor and be bounded laterally by the edges of the half shell peripheral wall.
  • the functional component carrier is first equipped to form a separate from the fuel tank preassembly with the at least one functional component.
  • Access opening are introduced into the mounting space and pre-positioned therein.
  • the prepositioned functional component can be connected in a joining direction to the connection point of the support leg.
  • An effetsstelle spaced side having an insertion section with a large access cross-section. In this way, the insertion and pre-positioning of the
  • connection point Mounting space in the direction of the connection point to go over to form a positioning bevel in a positioning section, which has a reduced cross-section compared to the insertion.
  • the moving in the joining direction functional component is automatically aligned with respect to the connection point in the support leg.
  • the populated functional component carrier is then introduced into the interior of a fuel tank preform made of plastic plastic material.
  • Blow molding is introduced into the, arranged in a blow mold preform blown air and expanded the preform under internal pressure and under heat to its final outer contour.
  • the welding of the support feet to the inner wall of the fuel tank takes place at the same time.
  • the blow molding process takes place, in which initially the stocked functional component carrier with, for example, the operating ventilation and refueling valves, the blow molding process takes place, in which initially the stocked functional component carrier with, for example, the operating ventilation and refueling valves.
  • Functional component carrier is retracted into the interior of the tubular fuel container preform made of plastic plastic. This takes place in a retraction direction along a tube longitudinal axis of the tubular fuel container preform. After the retraction of the fuel tank preform by means of blowing air and under
  • the attachment points and / or the support feet, viewed in the retraction direction may be arranged at least partially in alignment one behind the other.
  • the functional component carrier can have strut arrangements spaced apart from one another in the retraction direction.
  • Each of the strut assemblies is supported across the support legs transversely to the retraction direction on opposite fuel tank inner sides, forming component stiffeners
  • the functional component carrier can preferably be retracted into the fuel container preform by means of a holding mandrel (receiving spear).
  • a stable mounting of the functional component carrier on the retaining mandrel is in terms of process reliability of great importance.
  • the functional component carrier can have at least one or more retaining pin passage openings, through which the retaining pin can be inserted up to a movement stop.
  • connection points for the operating ventilation and refueling valves are positioned without or only with a slight transverse offset in the functional component carrier inserted holding mandrel.
  • Fig. 1 in a perspective view of a plastic fuel tank, in whose
  • Interior is arranged as a functional component carrier acting baffle
  • FIG. 2 is a perspective detail view of an upper support leg of the baffle with the vent valve still removed;
  • Figs. 4 to 8 are views illustrating the process steps for manufacturing the fuel tank shown in Fig. 1, respectively.
  • Fig. 1 is a perspective view of a thermoplastic
  • Plastic fuel tank shown which is designed as a blow-molded plastic hollow body.
  • an elongated baffle 1 is arranged, which divides the container interior.
  • the baffle 1 is also made of a thermoplastic material, such as in an injection molding process.
  • a total of three spaced apart vertical, columnar strut assemblies 3 are integrated, which are supported in a vertical direction between the upper and the lower fuel tank inside.
  • Strut arrangements 3 of the baffle 1 for this purpose has lower support legs 4 and upper support legs 5, which are supported on the respective fuel tank inside, namely to form nodes K.
  • the node K are designed component stiff to the
  • each of the upper support legs 5 of the strut assemblies 3 is formed with an additional connection point 7, in the functional components, such as a fuel pump or vent valves 8, 9, are connected.
  • the vent valves 8, 9 are connected to a
  • Vent line 1 1 connected, which is feasible via a container neck 15 to the outside.
  • the structure of one of the upper support legs 5 is shown. Consequently, the support leg 5 has a plate-shaped wall section 17, on the upper side of which a nub-like structured contact surface 19 is formed. In the installation position, the support foot wall section 17 is welded to its contact surface 19 with a fuel tank inside.
  • the connection point 7 has in Figs. 2 and 3 locking elements, the locking webs 21 are formed on the side facing away from the contact surface 19 underside of the support leg wall portion 17.
  • the latching webs 21 of the connection point 7 protrude vertically downwards into a mounting space 23.
  • the latching webs 21 each have a latching lug 24 which, in the assembly position (FIG. 3), engages behind a corresponding counter-contour 25 on the housing 27 of the venting valve 9.
  • Circumferential wall 29 passes, which is arranged vertically and the connection point 7 moves. Boden note the mounting space 23 is bounded by a mounting base 31. Between the two vertical edges of the half-shell-shaped peripheral wall 29, an access opening 33 is defined, which extends in the vertical direction from the mounting base 31 to the bottom of the support leg wall portion 17.
  • the populated baffle 1 is then introduced into the interior of a tubular fuel tank preform of still plastic plastic. Subsequently, a blowing process is carried out, in which the preform is widened into the final container outer contour and at the same time the upper and lower support legs 4, 5 of the baffle are welded at their contact surfaces 19 with the material of the plastic container wall.
  • FIGS. 2 and 3 The equipping process is illustrated in FIGS. 2 and 3, in which the venting valve 9 is connected to the connection point 7 of the upper support foot 5. Accordingly, in a first assembly step, the vent valve 9 is retracted in an insertion direction I (FIG. 2) through the access opening 33 into the mounting space 23 and prepositioned there on the mounting floor 31. Subsequently, in a second assembly step, the already pre-positioned vent valve 9 is displaced vertically in a joining direction II upwards and with the
  • connection point 7 locked, as shown in Fig. 3.
  • a clicking sound is generated, which confirms a perfect connection of the vent valve 9 on the support foot 5 as an acoustic feedback.
  • the venting valve 9 is fastened at a distance from the mounting floor 31 on the underside of the support leg wall section 17 in the latched state.
  • the mounting space 23 at its side facing away from the connection point 7 on an insertion section 35 with a large access cross-section, which allows easy pre-positioning of the vent valve 9 in the mounting space 23.
  • the insertion region 35 of the mounting space 23 merges in the upward direction onto the connection point 7 to form a positioning bevel 31 into an upper positioning section 39, which has a reduced cross-section compared to the insertion region 35. Due to the cross-sectional taper occurs in the second assembly step (that is, in the displacement of the vent valve 9 on the locking elements of the connection point 7) in the joining direction II upward, a positionally accurate alignment with respect to the connection point.
  • the upper support legs 5 of the strut arrangements 3 shown in FIG. 1 are substantially identical in construction to the support leg 5 shown in detail in FIGS. 2 and 3, but optionally contour-adapted to the respective functional component to be integrated therein.
  • the two operating ventilation valves 8, 9 are arranged in alignment in the retraction direction E in succession, while the middle
  • Refueling valve 10 is offset laterally outward only by a small transverse offset. Overall, there is thus an entry cross-section q which is substantially smaller than the interior cross-section qi provided by the tubular fuel container preform 41. As a result, a process-safe retraction movement of the functional component carrier 1 without collision with the preform inner wall is achieved in a simple manner.
  • the retraction operation is carried out according to FIG. 4 or 7 by means of a retaining pin 45.
  • a retaining pin 45 As is apparent from Fig. 7, the rod-shaped holding mandrel 45 through through openings 47 of the functional component carrier 1 to one, in the direction of retraction E front

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftstoffbehälters für ein Kraftfahrzeug, der als ein blasgeformter Kunststoffhohlkörper ausgebildet ist, in dessen Innenraum ein Funktionsbauteil-Träger (1) eingebracht ist, an dem Funktionsbauteile (9), etwa eine Kraftstoffpumpe, ein Füllstandgeber oder Ventile, befestigbar sind und der zumindest einen Stützfuß (5) zur Abstützung an einer den Innenraum begrenzenden Innenseite des Kunststoff höhIkörpers aufweist. Erfindungsgemäß ist der Stützfuß (5) des Funktionsbauteil-Trägers (1) mit einer Anbindungsstelle (7) ausgebildet, an der ein Funktionsbauteil (9) anbindbar ist.

Description

Beschreibung
Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftstoffbehälters nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 13.
Solche Kraftstoffbehälter können nach gängiger Praxis aus einem thermoplastischen Kunststoff zum Beispiel durch Extrusionsblasformen oder durch Verschweißung von aus
thermoplastischem Kunststoff spritzgegossenen Halbschalen hergestellt werden. Im Innenraum eines solchen Kraftstoffbehälters können Funktionsbauteile des Kraftstoffsystems
aufgenommen sein, wodurch der Bauraumbedarf außerhalb des Kraftstoffbehälters reduziert ist und zudem die Anzahl erforderlicher Behälteröffnungen reduziert ist, was im Hinblick auf Emissionen aus dem Kraftstoffbehälter vorteilhaft ist.
Aus der DE 102 60 953 A1 ist ein gattungsgemäßer Kraftstoffbehälter bekannt, der als ein blasgeformter Kunststoffhohlkörper ausgebildet ist, in dessen Innenraum ein Funktionsbauteil- Träger eingebracht ist. Am Funktionsbauteil-Träger sind diverse Funktionsbauteile, etwa eine Kraftstoffpumpe, ein Füllstandgeber oder Ventile, befestigt. Zudem weist der Funktionsbauteil- Träger Stützfüße auf, über die der Träger an gegenüberliegenden Seiten an der
Kraftstoffbehälter-Innenseite abgestützt ist.
Bei der Herstellung des Kraftstoffbehälters wird zunächst der Funktionsbauteil-Träger unter Bildung einer von dem Kraftstoffbehälter separaten Vormontageeinheit mit den
Funktionsbauteilen bestückt. Der bestückte Funktionsbauteil-Träger wird anschließend in den Innenraum eines schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings aus thermoplastischem Kunststoff eingebracht. Anschließend erfolgt ein Blasformvorgang, bei dem der Vorformling mittels Blasluft sowie unter Wärmebeaufschlagung in einem Blasformwerkzeug auf seine endgültige Außenkontur aufgeweitet wird. Während des Blasformvorgangs wird zudem auch der Funktionsbauteil-Träger im Bereich seiner Stützfüße mit der Innenseite des
Kraftstoffbehälters verschweißt oder verklebt. Entsprechend sind zumindest die Stützfüße des Funktionsbauteil-Trägers aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, das mit dem Kunststoffmaterial des Kraftstoffbehälters im Hinblick auf eine Verschweißbarkeit kompatibel ist. Die positionsgenaue Anordnung der Funktionsbauteile im Innenraum des Kraftstoffbehälters ist von hoher Bedeutung, um auch bei extremen Fahrsituationen, etwa einen extremen Kurvenlage oder einer extremen Beschleunigung, die Funktionssicherheit des Kraftstoffbehälters zu gewährleisten. Der Funktionsbauteil-Träger muss daher über die Stützfüße bauteilsteif am Kunststoffbehälter angebunden sein, um eine verdrehsichere, kippsichere sowie rutschfeste Positionierung im Kraftstoffbehälter zu gewährleisten.
Wie oben erwähnt ist der Funktionsbauteil-Träger in gängiger Praxis aus einem
thermoplastischen Kunststoffmaterial mit einer vergleichsweise geringen Materialstärke gefertigt. Der Funktionsbauteil-Träger ist somit in sich elastisch nachgiebig (das heißt mit geringer Eigensteifigkeit) ausgebildet, so dass insgesamt eine verhältnismäßig nachgiebige Anordnung des Funktionsbauteil-Trägers erzielt wird, was im Hinblick auf eine lagesichere Positionierung der Funktionsbauteile nachteilig sein kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Kraftstoffbehälter sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kraftstoffbehälters bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise eine lagesichere Positionierung im Innenraum des Kraftstoffbehälters gewährleistet ist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 13 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass der Funktionsbauteil-Träger über seine Stützfüße bauteilsteif an der Innenwandung des Kraftstoffbehälters angebunden ist. Der Übergang vom Stützfuß des Funktionsbauteil-Trägers in die Kraftstoffbehälter-Wandung bildet daher eine formstabil ausgelegte Knotenstelle, durch die Kräfte übergeleitet werden. Die Knotenstelle ist daher, im Vergleich zu angrenzenden elastisch nachgiebigeren Bereichen, mit einer erhöhten Bauteilsteifigkeit ausgelegt. Unter Nutzung dieses Sachverhaltes ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der Stützfuß des Funktionsbauteil-Trägers mit einer Anbindungsstelle ausgebildet, an der ein Funktionsbauteil anbindbar ist. Das
Funktionsbauteil ist somit unmittelbar am Stützfuß befestigt. Der die bauteilsteife Knotenstelle definierende Stützfuß des Funktionsbauteil-Trägers wird somit in Doppelfunktion auch zur lagerichtigen Positionierung des Funktionsbauteiles genutzt.
Der Funktionsbauteil-Träger kann bevorzugt eine die Kraftstoff-Schwallbewegungen reduzierende Schwallwand sein, die sich quer durch den Innenraum des Kraftstoffbehälters erstreckt und diesen in Teilräume aufteilt. Die Schwallwand ist mit Stützfüßen an
gegenüberliegenden Seiten an der Kraftstoffbehälter-Innenseite abgestützt, so dass die ansonsten elastisch nachgiebige Kraftstoffbehälter-Wandung formstabilisiert wird. In einer technischen Umsetzung kann der Stützfuß ein flacher, plattenförmiger Wandabschnitt mit einer Kontaktfläche sein, die in Anlage, insbesondere in Schweißverbindung, mit der Kraftstoffbehälter-Innenseite ist. Die Kontaktfläche kann eine noppenförmige
Oberflächenstruktur aufweisen, mit der zur Verbesserung der Verschweißbarkeit die
Wärmekapazität an der Kontaktfläche reduziert wird.
An der, von der Kontaktfläche abgewandten Seite des Wandabschnittes kann die
Anbindungsstelle des Funktionsbauteils vorgesehen sein. Auf diese Weise ist die
Anbindungsstelle des Funktionsbauteils unmittelbar am Stützfuß positioniert, der zusammen mit der Kraftstoffbehälter-Innenwand die oben angegebene bauteilsteife Knotenstelle definiert.
Im Hinblick auf einen einfachen Zusammenbau ist es von Vorteil, wenn das Funktionsbauteil werkzeugfrei an der Anbindungsstelle montierbar ist. Von daher kann die Anbindungsstelle zumindest ein Rastelement aufweisen, das mit einer korrespondierenden Gegenkontur am Funktionsbauteil in Rasteingriff bringbar ist.
Die als Funktionsbauteil-Träger wirkende Schwallwand kann aus einem Flachmaterial mit dünner Wandstärke gebildet sein. Zur weiteren Aussteifung kann in der Schwallwand ein versteifend wirkender Montageraum eingeformt sein, in dem die Anbindungsstelle positioniert ist. Der Montageraum kann oberseitig von dem Stützfuß-Wandabschnitt überdeckt sein, der in eine davon abgewinkelte, halbschalenförmige Umfangswand übergeht. Die Umfangswand kann die Anbindungsstelle teilweise umziehen. Bodenseitig kann der oben genannte Montageraum von einem Montageboden begrenzt sein. Das oben erwähnte Rastelement kann in einer bevorzugten technischen Realisierung einen am Stützfuß-Wandabschnitt angeformten Raststeg aufweisen, der in den Montageraum einragt. Am freien Ende des Raststegs kann eine Rastnase angeformt sein, die die Gegenkontur am Funktionsbauteil hintergreift.
Der Montageraum kann über eine Zugangsöffnung nach außen offen gestaltet sein. Beim Zusammenbau ist durch die Zugangsöffnung das Funktionsbauteil in den Montageraum einführbar. Die Zugangsöffnung kann sich zwischen dem oberseitigen Stützfuß-Wandabschnitt und den Montageboden erstrecken sowie seitlich von den Rändern der halbschalenförmigen Umfangswand begrenzt sein.
Bei der Herstellung des Kraftstoffbehälters wird der Funktionsbauteil-Träger zunächst unter Bildung einer vom Kraftstoffbehälter separaten Vormontageeinheit mit dem zumindest einen Funktionsbauteil bestückt. Bei der Bestückung des Funktionsbauteil-Trägers kann das
Funktionsbauteil in einem ersten Montageschritt in einer Einführrichtung durch die
Zugangsöffnung in den Montageraum eingeführt und darin vorpositioniert werden. In einem zweiten Montageschritt kann das vorpositionierte Funktionsbauteil in einer Fügerichtung an die Anbindungsstelle des Stützfußes angebunden werden.
Zur Vereinfachung des Montagevorgangs kann der Montageraum an seiner, von der
Anbindungsstelle beabstandeten Seite einen Einführabschnitt mit großem Zugangsquerschnitt aufweisen. Auf diese Weise wird das Einführen sowie das Vorpositionieren des
Funktionsbauteils im Montageraum vereinfacht. Zudem kann der Einführbereich des
Montageraums in Richtung auf die Anbindungsstelle unter Bildung einer Positionierschräge in einen Positionierabschnitt übergehen, der im Vergleich zum Einführbereich einen reduzierten Querschnitt aufweist. Auf diese Weise wird im zweiten Montageschritt das in Fügerichtung bewegte Funktionsbauteil selbsttätig gegenüber der Anbindungsstelle im Stützfuß ausgerichtet.
Der bestückte Funktionsbauteil-Träger wird dann in den Innenraum eines Kraftstoffbehälter- Vorformlings aus plastischem Kunststoffmaterial eingebracht. In einem nachfolgenden
Blasformvorgang wird in den, in einem Blasformwerkzeug angeordneten Vorformling Blasluft eingeleitet und der Vorformling unter Innendruck-Beaufschlagung und unter Wärme auf seine endgültige Außenkontur aufgeweitet. Während des Blasformvorgangs erfolgt gleichzeitig auch das Verschweißen der Stützfüße an der Innenwand des Kraftstoffbehälters.
Nach der Bestückung des Funktionsbauteil-Trägers mit zum Beispiel den Betriebsentlüftungsund Betankungsventilen erfolgt der Blasformprozess, bei dem zunächst der bestückte
Funktionsbauteil-Träger in den Innenraum des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings aus warmplastischem Kunststoff eingefahren wird. Dies erfolgt in einer Einfahrrichtung entlang einer Schlauchlängsachse des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings. Nach dem Einfahrvorgang wird der Kraftstoffbehälter-Vorformling mittels Blasluft sowie unter
Wärmebeaufschlagung in einem Blasformwerkzeug zu seiner Bauteil-Endkontur aufgeweitet.
Beim Einfahren des Funktionsbauteil-Trägers in den schlauchförmigen Kraftstoffbehälter- Vorformling besteht die Gefahr, dass der Funktionsbauteil-Träger mit der Innenwandung des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings kollidiert. Dies kann gegebenenfalls zu einer Beschädigung des warmplastischen Kunststoffmaterials führen oder eine lagerichtige
Positionierung der Betriebsentlüftungs- und Betankungsventile im Kraftstoffbehälter
beeinträchtigen.
Vor diesem Hintergrund können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die am
Funktionsbauteil-Träger ausgebildeten Anbindungsstellen für die oben genannten Ventile sowie die Stützfüße, in der Einfahrrichtung betrachtet, um einen Längsabstand voneinander beabstandet sowie hintereinander angeordnet sein. Auf diese Weise kann ein Einfahrquerschnitt des Funktionsbauteil-Trägers reduziert werden, wodurch beim Einfahrvorgang nachteilige Kollisionen des Funktionsbauteil-Trägers mit der Innenwandung des schlauchförmigen Kunststoffbehälter-Vorformlings vermeidbar sind. Zur weiteren Reduzierung des Einfahrquerschnittes des Funktionsbauteil-Trägers können die Anbindungsstellen und/oder die Stützfüße, in der Einfahrrichtung betrachtet, zumindest teilweise in Flucht hintereinander angeordnet sein.
Zur weiteren Aussteifung des fertiggestellten Kunststoffbehälters kann der Funktionsbauteil- Träger in der Einfahrrichtung voneinander beabstandete Strebenanordnungen aufweisen. Jede der Strebenanordnungen ist quer zur Einfahrrichtung an gegenüberliegenden Kraftstoffbehälter- Innenseiten über die Stützfüße abgestützt, und zwar unter Bildung von bauteilsteifen
Knotenstellen, mit deren Hilfe der Kraftstoffbehälter eine verbesserte Formstabilität erhält.
Der Funktionsbauteil-Träger kann bevorzugt mittels eines Haltedorns (Aufnahme-Speer) in den Kraftstoffbehälter-Vorformling eingefahren werden. Eine stabile Halterung des Funktionsbauteil- Trägers am Haltedorn ist im Hinblick auf die Prozesssicherheit von großer Bedeutung. Hierzu kann der Funktionsbauteil-Träger zumindest eine oder mehrere Haltedorn-Durchlassöffnungen aufweisen, durch die der Haltedorn bis zu einem Bewegungsanschlag einsteckbar ist.
Bevorzugt sind die Anbindungsstellen für die Betriebsentlüftungs- und Betankungsventile ohne oder nur mit einem geringen Querversatz im Funktionsbauteil-Träger eingesteckten Haltedorn positioniert.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung einen Kunststoff-Kraftstoffbehälter, in dessen
Innenraum eine als Funktionsbauteil-Träger wirkende Schwallwand angeordnet ist;
Fig. 2 in einer perspektivischen Detailansicht einen oberen Stützfuß der Schwallwand bei noch demontiertem Entlüftungsventil;
Fig. 3 in einer weiteren Detaildarstellung den Stützfuß der Schwallwand mit daran
montiertem Entlüftungsventil; und Fig. 4 bis 8 jeweils Ansichten, die die Prozessschritte zur Herstellung des in der Fig. 1 gezeigten Kraftstoffbehälters veranschaulichen.
In der Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein aus einem thermoplastischen
Kunststoff gefertigter Kraftstoffbehälter gezeigt, der als ein blasgeformter Kunststoffhohlkörper ausgebildet ist. Im Innenraum des Kraftstoffbehälters ist eine langgestreckte Schwallwand 1 angeordnet, die den Behälterinnenraum aufteilt. Die Schwallwand 1 ist ebenfalls aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, etwa in einem Spritzgießverfahren, gefertigt. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, sind in der Schwallwand 1 insgesamt drei voneinander beabstandete vertikale, säulenartige Strebenanordnungen 3 integriert, die in einer Vertikalrichtung zwischen der oberen und der unteren Kraftstoffbehälter-Innenseite abgestützt sind. Jede der
Strebenanordnungen 3 der Schwallwand 1 weist hierzu untere Stützfüße 4 und obere Stützfüße 5 auf, die an der jeweiligen Kraftstoffbehälter-Innenseite abgestützt sind, und zwar unter Bildung von Knotenstellen K. Die Knotenstellen K sind bauteilsteif ausgelegt, um dem
Kraftstoffbehälter sowie der darin angeordneten Schwallwand 1 eine ausreichende
Formstabilität zu verleihen.
In der Fig. 1 ist jeder der oberen Stützfüße 5 der Strebenanordnungen 3 mit einer zusätzlichen Anbindungsstelle 7 ausgebildet, in der Funktionsbauteile, etwa eine Kraftstoffpumpe oder Entlüftungsventile 8, 9, angebunden sind. Die Entlüftungsventile 8, 9 sind an eine
Entlüftungsleitung 1 1 angeschlossen, die über einen Behälterstutzen 15 nach außen führbar ist.
In den Fig. 2 und 3 ist der Aufbau eines der oberen Stützfüße 5 gezeigt. Demzufolge weist der Stützfuß 5 einen plattenförmigen Wandabschnitt 17 auf, an dessen Oberseite eine noppenartig strukturierte Kontaktfläche 19 ausgebildet ist. In der Einbaulage ist der Stützfuß-Wandabschnitt 17 an seiner Kontaktfläche 19 in Schweißverbindung mit einer Kraftstoffbehälter-Innenseite. Die Anbindungsstelle 7 weist in den Fig. 2 und 3 Rastelemente auf, deren Raststege 21 an der, von der Kontaktfläche 19 abgewandten Unterseite des Stützfuß-Wandabschnittes 17 angeformt sind.
Die Raststege 21 der Anbindungstelle 7 ragen vertikal nach unten in einen Montageraum 23 ein. An ihren freien unteren Enden weisen die Raststege 21 jeweils eine Rastnase 24 auf, die in der Zusammenbaulage (Fig. 3) eine entsprechende Gegenkontur 25 am Gehäuse 27 des Entlüftungsventils 9 hintergreifen.
Der oben erwähnte Montageraum 23 ist in den Fig. 2 und 3 oberseitig von dem Stützfuß- Wandabschnitt 17 überdeckt, der in eine davon abgewinkelte, halbschalenförmige
Umfangswand 29 übergeht, die vertikal angeordnet ist und die Anbindungsstelle 7 umzieht. Bodenseitig ist der Montageraum 23 von einem Montageboden 31 begrenzt. Zwischen den beiden vertikal verlaufenden Rändern der halbschalenförmigen Umfangswand 29 ist eine Zugangsöffnung 33 definiert, die sich in der Vertikalrichtung vom Montageboden 31 bis zur Unterseite des Stützfuß-Wandabschnittes 17 erstreckt.
Bei der Herstellung des Kraftstoffbehälters wird zunächst unter Bildung einer vom
Kraftstoffbehälter separaten Vormontageeinheit die als Funktionsbauteil-Träger wirkende Schwallwand 1 mit den Funktionsbauteilen 8, 9 bestückt. Die bestückte Schwallwand 1 wird anschließend in den Innenraum eines schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings aus noch plastischem Kunststoff eingebracht. Nachfolgend wird ein Blasvorgang durchgeführt, bei dem der Vorformling in die endgültige Behälter-Außenkontur aufgeweitet wird und zugleich auch die oberen und unteren Stützfüße 4, 5 der Schwallwand an ihren Kontaktflächen 19 mit dem Material der Kunststoffbehälter-Wand verschweißt werden.
Der Bestückungsvorgang ist in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht, bei dem das Entlüftungsventil 9 an der Anbindungsstelle 7 des oberen Stützfußes 5 angebunden wird. Demzufolge wird in einem ersten Montageschritt das Entlüftungsventil 9 in einer Einführrichtung I (Fig. 2) durch die Zugangsöffnung 33 in den Montageraum 23 eingefahren und dort auf dem Montageboden 31 vorpositioniert. Anschließend wird in einem zweiten Montageschritt das bereits vorpositionierte Entlüftungsventil 9 in einer Fügerichtung II vertikal nach oben verlagert und mit der
Anbindungsstelle 7 verrastet, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Durch den Rastvorgang wird ein Klick-Geräusch erzeugt, das als eine akustische Rückmeldung eine einwandfreie Anbindung des Entlüftungsventils 9 am Stützfuß 5 bestätigt. Gemäß der Fig. 3 ist im verrasteten Zustand das Entlüftungsventil 9 mit Abstand vom Montageboden 31 an der Unterseite des Stützfuß- Wandabschnittes 17 befestigt.
Zur Montageerleichterung weist der Montageraum 23 an seiner, von der Anbindungsstelle 7 abgewandten Seite einen Einführabschnitt 35 mit großem Zugangsquerschnitt auf, der eine einfache Vorpositionierung des Entlüftungsventils 9 im Montageraum 23 ermöglicht. Der Einführbereich 35 des Montageraums 23 geht in Richtung nach oben auf die Anbindungsstelle 7 unter Bildung einer Positionierschräge 31 in einen oberen Positionierabschnitt 39 über, der im Vergleich zum Einführbereich 35 einen reduzierten Querschnitt aufweist. Aufgrund der Querschnittsverjüngung erfolgt im zweiten Montageschritt (das heißt bei der Verlagerung des Entlüftungsventils 9 auf die Rastelemente der Anbindungsstelle 7) in der Fügerichtung II nach oben, eine positionsgenaue Ausrichtung gegenüber der Anbindungsstelle. Die in der Fig. 1 gezeigten oberen Stützfüße 5 der Strebenanordnungen 3 sind im Wesentlichen baugleich mit dem in den Fig. 2 und 3 detailliert gezeigten Stützfuß 5 ausgeführt, jedoch gegebenenfalls konturangepasst an das jeweilige, darin zu integrierende Funktionsbauteil.
Nachfolgend werden anhand der Fig. 4 bis 8 die grundsätzlichen Prozessschritte zur
Herstellung des in der Fig. 1 gezeigten Kraftstoffbehälters beschrieben: So wird gemäß der Fig. 4 zunächst ein schlauchförmiger Kraftstoffbehälter-Vorformling 41 aus einem warmplastischen Kunststoff bereitgestellt, dessen Innenwandung einen freien Querschnitt q, definiert. In den Innenraum des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings 41 wird in einer
Einfahrrichtung E entlang einer Schlauchlängsachse S der vormontierte Funktionsbauteil- Träger 1 eingefahren (Fig. 5). In der Fig. 5 befindet sich der Kraftstoffbehälter-Vorformling 41 mit darin eingefahrenem Funktionsbauteil-Träger 1 zwischen zwei Werkzeughälften eines Blasformwerkzeuges 43. Dieses wird zur Durchführung eines Blasformvorganges geschlossen. Anschließend wird in den Vorformling 41 Blasluft eingeleitet, wodurch der Vorformling 41 unter Innendruck-Beaufschlagung sowie unter Wärmebeaufschlagung zu seiner Bauteilendkontur (Fig. 6) aufgeweitet wird.
Wie aus der Fig. 4 weiter hervorgeht, sind die Betriebsentlüftungs- und Betankungsventile 8, 9, 10 sowie die Stützfüße 4, 5 in der Einfahrrichtung E betrachtet um Längsabstände a
hintereinander angeordnet. Zudem sind die beiden Betriebsentlüftungsventile 8, 9 in der Einfahrrichtung E betrachtet in Flucht hintereinander angeordnet, während das mittlere
Betankungsventil 10 lediglich um einen geringen Querversatz seitlich nach außen versetzt ist. Insgesamt ergibt sich somit ein Einfahrquerschnitt q der wesentlich kleiner ist als der vom schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformling 41 bereitgestellte Innenraum-Querschnitt qi. Dadurch wird in einfacher Weise eine prozesssichere Einfahrbewegung des Funktionsbauteil- Trägers 1 ohne Kollision mit der Vorformlings-Innenwandung erreicht.
Der Einfahrvorgang wird gemäß der Fig. 4 oder 7 mittels eines Haltedorns 45 durchgeführt. Wie aus der Fig. 7 hervorgeht, ist der stangenförmige Haltedorn 45 durch Durchlassöffnungen 47 des Funktionsbauteil-Trägers 1 bis zu einem, in der Einfahrrichtung E vorderen
Bewegungsanschlag 49 eingeschoben. Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, sind die
Betriebsentlüftungs- und Betankungsventile 8, 9, 10 ohne oder mit nur einem geringen
Querversatz zum Haltedorn 45 am Funktionsbauteil-Träger 1 positioniert, um den
Einfahrquerschnitt qF weiter zu reduzieren.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug, der als ein blasgeformter Kunststoffhohlkörper ausgebildet ist, in dessen Innenraum ein Funktionsbauteil-Träger (1 ) eingebracht ist, an dem Funktionsbauteile (9), etwa Ventile (8, 9, 10), befestigbar sind und der zumindest einen Stützfuß (5) zur Abstützung an einer den Innenraum begrenzenden Innenseite des Kunststoffhohlkörpers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfuß (5) des Funktionsbauteil-Trägers (1 ) mit einer Anbindungsstelle (7) ausgebildet ist, an der ein Funktionsbauteil (9) anbindbar ist.
2. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Funktionsbauteil-Träger (1 ) eine Schwallwand ist, die den Innenraum des
Kraftstoffbehälters aufteilt und mit Stützfüßen (4, 5) an gegenüberliegenden Seiten an der Kraftstoffbehälter-Innenseite abgestützt ist.
3. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfuß (5) einen Wandabschnitt (17) mit einer Kontaktfläche (19) aufweist, die in Anlage, insbesondere in Schweißverbindung, mit der Kraftstoffbehälter-Innenseite ist, und dass die Anbindungsstelle (7) des Funktionsbauteils (9) auf einer von der Kontaktfläche (19) abgewandten Seite des Wandabschnittes (17) angeordnet ist.
4. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Anbindungsstelle (7) für das Funktionsbauteil (9) zumindest ein Rastelement aufweist, das mit einer korrespondierenden Gegenkontur (25) am Funktionsbauteil (9) in
Rasteingriff bringbar ist.
5. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anbindungsstelle (7) für das Funktionsbauteil (9) in einem Montageraum (23) angeordnet ist, und dass der Montageraum (23) von dem Stützfuß-Wandabschnitt (17) überdeckt ist, der in eine davon abgewinkelte, halbschalenförmige Umfangswand (29) übergeht, die die Anbindungsstelle (7) umzieht, und bodenseitig von einem
Montageboden (31 ) begrenzt ist.
6. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageraum (23) eine Zugangsöffnung (33) aufweist, durch die beim Zusammenbau das
Funktionsbauteil (9) in den Montageraum (23) einführbar ist, und dass die Zugangsöffnung (33) durch den oberseitigen Stützfuß-Wandabschnitt (17), den
Montageboden (23) sowie die Ränder der halbschalenförmigen Umfangswand (29) definiert ist.
7. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim
Zusammenbau das Funktionsbauteil (9) in einem ersten Montageschritt in einer
Einführrichtung (I) durch die Zugangsöffnung (33) in den Montageraum (23) einführbar ist, und in einem zweiten Montageschritt in einer Fügerichtung (II) an der
Anbindungsstelle (7) des Stützfußes (5) anbindbar ist.
8. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageraum (23) an seiner von der Anbindungsstelle (7) abgewandten Seite einen Einführabschnitt (35) mit großem Zugangsquerschnitt aufweist, und dass der Einführbereich (35) des Montageraums (23) in Richtung auf die Anbindungsstelle (7) unter Bildung einer Positionierschräge (37) in einen Positionierabschnitt (39) mit reduziertem Querschnitt übergeht.
9. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Funktionsbauteil-Träger (1 ) eine separate Vormontageeinheit ist, die mit
Betriebsentlüftungs- und/oder Betankungsventilen (8, 9, 10) bestückt ist, und dass der Funktionsbauteil-Träger (1 ) im Blasformprozess in einen Innenraum eines
schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings (41 ) aus warmplastischem Kunststoff einfahrbar ist, und zwar in einer Einfahrrichtung (E) entlang einer Schlauchlängsachse (S) des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings (41 ), dass der
Kraftstoffbehälter-Vorformling (41 ) in einem Blasformvorgang mittels Blasluft sowie unter Wärmebeaufschlagung in einem Blasformwerkzeug (43) zu seiner Bauteilendkontur aufweitbar ist, und dass zur Reduzierung eines Einfahrquerschnitts (qF) des
Funktionsbauteil-Trägers (1 ) die Anbindungsstellen (7) für die Betriebsentlüftungsund/oder Betankungsventile (8, 9, 10) sowie die Stützfüße (4, 5), in der Einfahrrichtung (E) betrachtet, um einen Längsabstand (a) voneinander beabstandet sind.
10. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anbindungsstellen (7), in der Einfahrrichtung (E) betrachtet, zumindest teilweise in Flucht hintereinander angeordnet sind.
1 1. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Funktionsbauteil-Träger (1 ) zumindest zwei Strebenanordnungen (3) aufweist, die in der Einfahrrichtung (E) voneinander beabstandet sind, und dass jede der Strebenanordnungen (3) quer zur Einfahrrichtung (E) an gegenüberliegenden
Kraftstoffbehälter-Innenseiten über Stützfüße (4, 5) abgestützt ist.
12. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Funktionsbauteil-Träger (1 ) mittels eines Haltedorns (45) in den Kraftstoffbehälter- Vorformling (41 ) einfahrbar ist, und dass der Funktionsbauteil-Träger (1 ) zumindest eine Haltedorn-Durchlassöffnung (47) aufweist, durch die der Haltedorn (45) bis zu einem Bewegungsanschlag (49) einsteckbar ist, und dass die Betriebsentlüftungs- und/oder Betankungsventile (8, 9, 10) ohne oder mit geringem Querversatz zum Haltedorn (45) am Funktionsbauteil-Träger (1 ) positioniert sind.
13. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffbehälters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Funktionsbauteil-Träger (1 ) als eine separate
Vormontageeinheit gebildet wird, die mit Betriebsentlüftungs- und/oder
Betankungsventilen (8, 9, 10) bestückt ist, und der Funktionsbauteil-Träger (1 ) im Blasformprozess in einen Innenraum eines schlauchförmigen Kraftstoffbehälter- Vorformlings (41 ) aus warmplastischen Kunststoff eingefahren wird, und zwar in einer Einfahrrichtung (E) entlang einer Schlauchlängsachse (S) des schlauchförmigen Kraftstoffbehälter-Vorformlings (41 ), und der Kraftstoffbehälter-Vorformling (41 ) in einem Blasformvorgang mittels Blasluft sowie unter Wärmebeaufschlagung in einem
Blasformwerkzeug (43) zu seiner Bauteilendkontur aufgeweitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung eines Einfahrquerschnitts (qF) des
Funktionsbauteil-Trägers (1 ) die Anbindungsstellen (7) für die Betriebsentlüftungsund/oder Betankungsventile (8, 9, 10) sowie die Stützfüße (4, 5), in der Einfahrrichtung (E) betrachtet, um einen Längsabstand (a) voneinander beabstandet sind.
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