DE10318084A1

DE10318084A1 - Internes Kraftstoffgasventil

Info

Publication number: DE10318084A1
Application number: DE10318084A
Authority: DE
Inventors: James Fuller Potter; Kale Stephen Schulte
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2003-11-13
Also published as: GB2388089B; GB2388089A; US20030201021A1; US20050023283A1; GB0304953D0; US6810913B2; US7131452B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10, 110, 210), die geeignet ist, an der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks befestigt zu werden. Die Vorrichtung beinhaltet einen Körper und einen Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514), der geeignet ist, in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt zu werden, und der eine Auflagefläche (18, 418, 518) besitzt, die geeignet ist, das Einschieben des Schweißsockels (14, 114, 214, 414, 514) in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu regulieren und die Vorrichtung (10, 110, 210) relativ zur Innenfläche zu positionieren, und der eine Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) besitzt, die zwischen dem Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) und dem Körper angeordnet ist und diese miteinander verbindet, und die einen strukturellen Querschnitt besitzt, der schwächer als der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) und der Körper ist, so dass unter hinreichender Kraft die Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) brechen und dem Körper ermöglichen wird, sich von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu lösen, wobei der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) in der Innenfläche des Kraftstofftanks eingeschlossen zurückgelassen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen, die geeignet sind, auf der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks angebracht zu werden. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Merkmale dieser Vorrichtungen, die es der Vorrichtung erlaubt, sicher auf der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks angebracht zu werden, ohne die strukturelle Unversehrtheit des Kraftstofftanks zu beeinträchtigen. Herkömmlicherweise wurde der Kraftstofftank eines automobilen Fahrzeugs aus Metall hergestellt, jedoch wird die Verwendung von Polymerkraftstofftanks in zunehmendem Maße üblich, wobei der Kraftstofftank aus einem polymeren Material hergestellt wird. Kraftstofftanks besitzen typischerweise Vorrichtungen wie Gasleitungsventile (Lüftungsventile), Module und Trennwände, die spezifische Funktionen im Kraftstofftank erfüllen. Gegenwärtige Verfahren zur Herstellung von Polymer-Kraftstoffsystemen umfassen die Ausformung einer Öffnung im Kraftstofftank, das Einsetzen der Vorrichtung in die Öffnung und Fixierung der Vorrichtung an Ihrem Platz durch Heizplattenschweißen (Heizelement-Stumpfschweißen, Spiegelschweißen). Diese Verfahren beeinträchtigen aber die strukturelle Unversehrtheit des Kraftstofftanks.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die schnell und einfach in einem Polymerkraftstofftank eingesetzt werden kann und die den Polymerkraftstofftank nicht negativ beeinflusst. Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Nachfolgend werden die Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführung;
Fig. 2 eine Aufsicht einer ersten bevorzugten Ausführung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 von Fig. 1;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten bevorzugten Ausführung;
Fig. 5 eine Aufsicht einer zweiten bevorzugten Ausführung;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 von Fig. 4;
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 4;
Fig. 8 eine ähnliche Ansicht zu Fig. 7 wobei die Sollbruchstelle einen Einschnitt umfasst;
Fig. 9 eine Seitenansicht einer dritten bevorzugten Ausführung;
Fig. 10 eine Aufsicht einer dritten bevorzugten Ausführung;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Kraftstoffgasventils, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung berücksichtigt;
Fig. 12-14 zeigen seitliche Schnittdarstellungen des Kraftstoffgasventils aus Fig. 11;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Moduls mit Klammern, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung berücksichtigt und
Fig. 16, 17 zeigen perspektivische Ansichten der in Fig. 15 dargestellten Klammern.
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der Erfindung ist nicht gedacht, den Anwendungsbereich der Erfindung auf diese bevorzugten Ausführungen zu beschränken, sondern vielmehr jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung nachzuvollziehen und Gebrauch von Ihr zu machen.
Ein bekanntes Verfahren zur Befestigung einer Vorrichtung auf der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks beinhaltet die Erwärmung der Innenfläche auf eine Temperatur, die ausreicht, die Innenfläche in einen geschmolzenen Zustand zu überführen und das Einsetzen der auf der geschmolzenen Innenfläche anzubringenden Vorrichtung. Wenn die Innenfläche abkühlt und erstarrt, wird die Vorrichtung fest darin gehalten.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10, die geeignet ist, auf einer inneren Fläche eines Polymerkraftstofftanks montiert zu werden. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Körper 12, einen Schweißsockel 14 (auch Schweißfuß) und eine Sollbruchstelle 16, die sich zwischen Körper 12 und Schweißsockel 14 erstreckt und diese verbindet.
Der Schweißsockel 14 ist geeignet, in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt zu werden und beinhaltet eine Auflagefläche 18, die geeignet ist, die Einsetztiefe des Schweißsockels 14 in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu steuern. Weiterhin gibt die Auflagefläche 18 Stabilität, um die Vorrichtung 10 in der exakten Orientierung relativ zur Innenfläche des Kraftstofftanks zu halten.
Vorzugsweise umfasst der Schweißsockel 14 eine Basis 20 mit einer axial ausgerichteten Fläche, die die Auflagefläche 18 definiert. Der Schweißsockel 14 schließt weiterhin einen Vorsprung 22 ein, der sich von der Auflagefläche 18 erstreckt. Der Vorsprung 22 ist geeignet, in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt zu werden und die Auflagefläche 18 ist geeignet, die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu berühren, um ein weiteres Einschieben des Vorsprungs 22 zu verhindern. Der Vorsprung 22 ist geeignet, beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu schmelzen, so dass bei Abkühlung der Vorsprung 22 des Schweißsockels 14 und die Innenfläche des Kraftstofftanks molekular miteinander verbunden sind.
Die Gesamtgröße des Vorsprungs 22 ist so bemessen, dass nach Einsetzen des Vorsprungs 22 in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks der Vorsprung 22 durch die latente Wärme der geschmolzenen Innenfläche schmilzt. Form und Stärke des Vorsprungs 22 sind so gewählt, das der Vorsprung 22 nahezu vollständig beim Einsetzen schmilzt und das Material des Vorsprungs 22 sich mit dem Material der geschmolzenen Innenfläche mischt, so das bei Abkühlung der Vorsprung 22 und die Innenfläche molekular miteinander verbunden werden, wodurch der Schweißsockel 14 an die Innenfläche des Kraftstofftanks gebunden wird.
Die Sollbruchstelle 16 ist zwischen dem Körper 12 und dem Schweißsockel 14 angeordnet und verbindet diese beiden. Die Sollbruchstelle 16 hat einen strukturellen Querschnitt, der sowohl schwächer als der des Schweißsockels 14 als auch des Körpers 12 ist, so dass die Sollbruchstelle 16 unter Einwirkung einer hinreichenden Kraft bricht und dem Körper 12 gestattet, sich von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu lösen und dabei den Schweißsockel 14 in dieser eingeschlossen zurückzulassen. Auf diese Weise fungiert die Sollbruchstelle 16 als ungefährliche Schwachstelle, an dem sich der Körper 12 der Vorrichtung 10 von der Innenfläche lösen kann, wenn die Vorrichtung 10 irgendwelche Kräfte innerhalb des Kraftstofftanks erfährt, die ausreichend wären, um möglicherweise die Vorrichtung 10 von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu reißen. Dieses ist von Bedeutung, da die Sollbruchstelle 16 den Schweißsockel 14 in der Innenfläche eingeschlossen zurücklässt, wodurch die Gefahr ein Loch in den Kraftstofftank zu reißen reduziert wird.
Wenn der Schweißsockel 14 in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird, muss Luft in der Lage sein, zwischen der Innenfläche und dem Schweißsockel 14 zu entweichen. Zwischen Vorrichtung 10 und Innenfläche des Kraftstofftanks eingeschlossene Luft würde potentiell die Effektivität der Verbindung zwischen Schweißsockel 14 und Innenfläche des Kraftstofftanks beeinträchtigen. Daher ist der Schweißsockel 14 geeignet, Luft zwischen der Vorrichtung 10 und der Innenfläche des Kraftstofftanks entweichen zu lassen, während der Vorsprung 22 in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird.
Bezug nehmend auf die Fig. 1-3 ist in einer ersten bevorzugten Ausführung die Basis 20 rund und schließt eine Passage 24 ein, um Luft zwischen der Vorrichtung 10 und der Innenfläche des Kraftstofftanks entweichen zu lassen bzw. um ein Entlüften zu ermöglichen, während der Vorsprung 22 in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird. Der Vorsprung 22 ist durchgehend und erstreckt sich vom Außenumfang der kreisförmigen Auflagefläche 18 aus. In der ersten bevorzugten Ausführung umfasst die Sollbruchstelle 16 eine Vielzahl von Beinen 26, die sich zwischen der Basis 20 und dem Körper 12 erstrecken. Die vereinte Querschnittsfläche der Anzahl von Beinen 26 ist kleiner als jeder andere parallele Querschnitt der Vorrichtung 10.
Bezug nehmend auf die Fig. 4-6 ist mit Vorrichtung 110 eine zweite bevorzugte Ausführung dargestellt. Die Vorrichtung 110 der zweiten bevorzugten Ausführung schließt einen Körper 112, einen Schweißsockel 114 und eine Sollbruchstelle 116 ähnlich der Vorrichtung 10 der ersten bevorzugten Ausführung ein. In der zweiten bevorzugten Ausführung umfasst der Vorsprung 122 eine Anzahl hervorstehender Bereiche 123, wobei Luft durch die Zwischenräume der Anzahl hervorstehender Bereiche 123 zwischen der Vorrichtung 110 und der Innenfläche des Kraftstofftanks abgeleitet bzw. entlüftet wird, während die hervorstehenden Bereiche in die Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt werden. Eine Basis 120 des Schweißsockels 114 ist massiv. Die Vorrichtung 110 enthält - wie dargestellt - zwei hervorstehende Bereiche 123, jedoch kann die zweite bevorzugte Ausführung jede geeignete Anzahl hervorstehender Bereiche 123 einschließen. In der zweiten bevorzugten Ausführung enthält die Sollbruchstelle 116 einen einzigen Vorsprung, der sich zwischen der Basis 120 und dem Körper 112 erstreckt. Eine einteilige Sollbruchstelle 116 wird in der zweiten bevorzugten Ausführung dadurch ermöglicht, dass die Luft durch die Zwischenräume der Anzahl hervorstehender Bereiche 123, die den Vorsprung 122 des Schweißsockels 114 bilden, abgeleitet wird.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist die Sollbruchstelle 116 ein kreisförmiger dünnwandiger Querschnitt, jedoch kann die Sollbruchstelle 116 jede Form besitzen, in der die Querschnittsfläche kleiner als irgendeine andere parallele Querschnittsfläche der Vorrichtung 110 ist, um sicherzustellen, dass ein Bruch in der Sollbruchstelle 116 auftritt, bevor er an irgendeiner anderen Stelle der Vorrichtung 110 auftritt.
Sowohl in der ersten als auch in der zweiten bevorzugten Ausführung ist die Sollbruchstelle 16, 116 vorzugsweise entweder mit dem Schweißsockel 14, 114 oder dem Körper 12, 112 über eine scharfe Kante verbunden. Fig. 4 stellt mit Bezug auf Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt des Bereiches, in dem die Sollbruchstelle 116 mit dem Schweißsockel 114 verbunden ist, dar. Eine Hohlkehle 128 an der Verbindungsstelle der beiden Komponenten besitzt einen kleinen Radius, wodurch ein Spannungskonzentrationspunkt entsteht, an dem bei hinreichender Kraft ein Spalt beginnen wird sich auszubreiten. Alternativ kann an dem Punkt, an dem die Sollbruchstelle 116 entweder auf den Schweißsockel 114 oder den Körper 112 der Vorrichtung 110 trifft, eine Einkerbung 30 aus geformt sein, wie in Fig. 8 dargestellt. Die Einkerbung 30 sorgt für einen effektiveren Stresskonzentrationspunkt, wodurch sichergestellt wird, dass der Körper 112 der Vorrichtung 110 vom Schweißsockel 114 an der Sollbruchstelle 116 abbrechen wird.
Bezug nehmend auf die Fig. 7-9 schließt eine Vorrichtung 210 einer dritten bevorzugten Ausführung einen Körper 212, einen Schweißsockel 214 und eine Sollbruchstelle 216 ähnlich der ersten und zweiten bevorzugten Ausführung ein. Die Vorrichtung 210 der dritten bevorzugten Ausführung schließt ferner einen Stützfuß 32 ein, der sich von der Basis 220 des Schweißsockels 214 erstreckt und der geeignet ist, in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks gleichzeitig mit dem Vorsprung 222 des Schweißsockels 214 eingesetzt zu werden. Der Stützfuß 32 kann sich ebenso von der Anordnung des Körpers 212 aus erstrecken, wobei die Sollbruchstelle 216 einen Aufsatz des Stützfußes 32 zum Körper 212 einschließt, der geeignet ist, zusammen mit den anderen Bereichen der Sollbruchstelle 216 zu brechen. Die Gesamtgröße des Stützfußes 32 ist vorzugsweise größer als die Gesamtgröße des Vorsprungs 222, so dass der Stützfuß 32 geeignet ist, beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks im wesentlichen fest zu bleiben, also nicht zu schmelzen.
Wenn die Vorsprünge 22, 123, 222 des Schweißsockels 14, 114, 214 in die geschmolzene Innenfläche eingesetzt werden, beginnen die Vorsprünge 22, 123, 222 sofort zu schmelzen und während die Vorsprünge 22, 123, 222 eingeschoben werden, neigen sie dazu, sich abzuflachen, und auszubreiten. Dieses beeinflusst nicht die molekulare Bindung und sorgt tatsächlich für eine gute Bindung gegen Zugkräfte, die dazu führen, die Vorrichtung 10, 110, 210 von der Innenfläche weg zu ziehen. Da jedoch die Vorsprünge 22, 123, 222 des Schweißsockels 14, 114, 214 schnell schmelzen, dringen sie nicht vollständig in die geschmolzene Innenfläche ein und bieten daher keinen optimalen Widerstand gegen Scherkräfte, die die Vorrichtung 10, 110, 210 erfährt.
Wenn der größere Stützfuß 32 in die geschmolzene Innenfläche eingesetzt wird, beginnt dieser sofort zu schmelzen. Da jedoch der Stützfuß 32 größer ist, verbleibt ein wesentlicher Anteil des Stützfußes 32 fest, bis die Vorrichtung 210 vollständig eingesetzt ist, wodurch eine tiefere Durchdringung im Vergleich zu den Vorsprüngen 222 des Schweißsockels 214 in die Innenfläche erreicht wird. Der Stützfuß 32 schmilzt niemals vollständig, so dass die Bindung des Stützfußes 32 an die Innenfläche des Kraftstofftanks nicht so stark ist wie die Bindung der Vorsprünge 222 des Schweißsockels 214. Das bedeutet, dass die Stärke der Bindung des Stützfußes 32 unter Zugkräften schwächer ist. Infolge der Tiefe der Durchdringung in die Innenfläche bietet der Stützfuß 32 jedoch einen besseren Widerstand gegen Scherkräfte als die Vorsprünge 222.
Der Stützfuß 32 ist vorzugsweise aus demselben Material, zum Beispiel Polyethylen hoher Dichte, hergestellt wie die Vorsprünge 222 des Schweißsockels 214, jedoch kann der Stützfuß 32 ebenso aus einem alternativen Material, wie zum Beispiel Acetyl hergestellt sein, das nicht schmelzbar ist. Ein Stützfuß 32 aus einem Material, das unter diesen Befestigungsbedingungen nicht schmilzt, würde vollständig fest bleiben, wodurch eine optimale Eindringung in die Innenfläche gegeben wäre. Ein aus einem solchen Material hergestellter Stützfuß 32 würde jedoch nur wenig oder keinen Widerstand gegen Zugkräfte bieten.
Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung, die geeignet ist an der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks montiert zu werden, ist ein Kraftstoffgasventil (Kraftstoffgasentlüftungsventil). Bezug nehmend auf die Fig. 11, 12 und 13 ist mit Bauteil 410 allgemein ein Gehäuse eines Kraftstoffgasventils mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Gehäuse 410 beinhaltet einen Körper 412, einen Schweißsockel 414 und eine Sollbruchstelle 416, die zwischen dem Körper 412 und dem Schweißsockel 414 angeordnet ist und diese verbindet.
Der Schweißsockel 414 schließt eine Basis 420 ein, die eine axial ausgerichtete Auflagefläche 418 besitzt. Wie dargestellt beinhaltet die Basis 420 einen zylindrischen Bereich, der sich vom oberen Bereich des Gehäuses 410 aufwärts erstreckt, und die Auflagefläche 418 des Kraftstoffgasventilgehäuses 410 wird durch einen ringförmigen Flansch 419 definiert, der sich radial von der Basis 420 benachbart einem distalen Ende der Basis 420 erstreckt.
Der Schweißsockel 414 schließt weiterhin vier Vorsprünge 422 ein, die sich von der Auflagefläche 418 aus erstrecken, es ist jedoch als selbstverständlich anzusehen, das die Erfindung mit jedweder Anzahl von Vorsprüngen in Abhängigkeit von der jeweiligen Applikation ausgeführt werden kann. Die Vorsprünge 422 sind geeignet in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt zu werden und die Auflagefläche 418 ist geeignet, die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu berühren, um ein weiteres Einschieben der Vorsprünge 422 zu verhindern. Die Vorsprünge 422 sind geeignet, beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks zu schmelzen, so dass bei Abkühlung die Vorsprünge 422 des Schweißsockels 14 und die Innenfläche des Kraftstofftanks molekular miteinander verbunden sind.
Das Gehäuse 410 beinhaltet weiterhin einen Stützfuß 432, der sich von diesem aus erstreckt und der geeignet ist, in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks gleichzeitig mit den Vorsprüngen 422 des Schweißsockels 414 eingesetzt zu werden. Der Durchmesser des Stützfußes 432 ist größer als die Stärke der Vorsprünge 422, so dass der Stützfuß 432 geeignet ist, beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks im wesentlichen fest zu bleiben und nicht zu schmelzen.
Die Auflagefläche 418 und der Stützfuß 432 sind vorzugsweise aus demselben Material (beispielsweise Polyethylen mit hoher Dichte) hergestellt wie die Vorsprünge 422 des Schweißsockels 414, jedoch können sowohl einer als auch beide, die Auflagefläche 418 und der Stützfuß 432, ebenso aus einem alternativen Material, wie zum Beispiel Acetyl hergestellt sein, das nicht schmelzbar ist.
Die Sollbruchstelle 416 ist zwischen dem Schweißsockel 414 und dem Körper 412 angeordnet und verbindet diese miteinander. Wie dargestellt umfasst die Sollbruchstelle 416 einen unteren Bereich der Basis 420, die darin geformte Löcher 421 enthält, wodurch ein Bereich der Basis 420 definiert wird, der einen strukturellen Querschnitt besitzt, der schwächer als beide verbleibenden Bereiche sowohl der Basis 420 als auch des Körpers 412 ist. Darüber hinaus trifft der Stützfuß 432 auf einen strukturellen Bereich des Gehäuses an einem Punkt mit einer starken Krümmung, wodurch ein Spannungskonzentrationspunkt 433 definiert wird. Mit Bezug auf Fig. 14 wird bei hinreichender Kraft der Körper 412 vom Schweißsockel 414 an der Sollbruchstelle 416 abbrechen und der Stützfuß wird vom Gehäuse 410 am Spannungskonzentrationspunkt 433 abbrechen, um dem Körper 412 zu ermöglichen, sich von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu lösen, wobei der Schweißsockel 414 in dieser eingeschlossen zurückgelassen wird. Die in der Sollbruchstelle 416 ausgeformten Löcher 421 bieten weiterhin eine Passage, um Luft zwischen dem Gehäuse 410 und der Innenfläche des Kraftstofftanks während der Montage des Gehäuses 410 abzuleiten.
Ein weiteres Beispiel einer Vorrichtung, die geeignet ist auf der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks befestigt zu werden, ist eine Klammer zur Befestigung eines Moduls. Bezug nehmend auf Fig. 15 ist ein Modul 509 dargestellt, dass drei Klammern 510 besitzt, die geeignet sind an der Innenfläche des Kraftstofftanks montiert zu werden und das Modul 509 auf dieser zu befestigen. Bezug nehmend auf die Fig. 16 und 17 schließt jede Klammer 510 einen Körper 512 mit einem Schweißsockel 514 und einer Sollbruchstelle 516, die zwischen dem Körper 512 und dem Schweißsockel 514 angeordnet ist und beide miteinander verbindet, ein.
Der Schweißsockel 514 beinhaltet eine Basis 520 mit einer axial ausgerichteten Auflagefläche 518. Die Basis 520 beinhaltet, wie dargestellt, einen rechteckig geformten Block, mit dem Körper 512, der sich von einer Seite desselben erstreckt. Der Schweißsockel 514 umfasst weiterhin vier Vorsprünge 522 die sich von der Auflagefläche 518 erstrecken, es ist jedoch als selbstverständlich anzusehen, das die Erfindung mit jedweder Anzahl von Vorsprüngen in Abhängigkeit von der jeweiligen Applikation ausgeführt werden kann. Die Vorsprünge 522 erstrecken sich axial von der Auflagefläche 518 und entlang der Länge der Basis 520. Die Vorsprünge 522 der Klammer 510 besitzen ein abgestuftes Profil, so dass verschiedene Bereiche der Vorsprünge 522 verschiedene Höhen haben und in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks bis in verschiedene Tiefen eindringen werden. Dieses gestattet der molekularen Verbindung zwischen den Vorsprüngen 522 und der Innenfläche des Kraftstofftanks in verschiedenen Tiefen der Innenfläche des Kraftstofftanks sich zu vollziehen.
Die Klammer 510 beinhaltet weiterhin einen Stützfuß 532, der sich von der Auflagefläche 518 erstreckt. Der Durchmesser des Stützfußes 532 ist größer als die Stärke der Vorsprünge 522, so dass der Stützfuß 532 geeignet ist, beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks im wesentlichen fest zu bleiben und nicht zu schmelzen. Die Auflagefläche 518 und der Stützfuß 532 sind vorzugsweise aus demselben Material hergestellt wie die Vorsprünge 522 des Schweißsockels 514, jedoch können sowohl einer als auch beide, die Auflagefläche 518 und der Stützfuß 532, ebenso aus einem alternativen Material, wie zum Beispiel Acetyl hergestellt sein, das nicht schmelzbar ist.
Die Sollbruchstelle 516 ist zwischen dem Schweißsockel 514 und dem Körper 512 angeordnet und verbindet diese miteinander. Wie dargestellt umfasst die Sollbruchstelle 516 eine starke Krümmung, am Verbindungspunkt des Körpers 512 und des Schmelzsockels 514. Der scharfe Radius sorgt für einen Spannungskonzentrationspunkt 533, an dem ein sich ein Riß unter hinreichender Kraft ausbreiten wird. Alternativ kann hier eine Einkerbung ähnlich der in Fig. 8 dargestellten Einkerbung am Verbindungspunkt des Körpers 512 und des Schmelzsockels 514 ausgeformt sein. Unter hinreichender Kraft wird der Körper 512 vom Schweißsockel 514 an der Sollbruchstelle 516 abbrechen, um dem Körper 512 zu ermöglichen, sich von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu lösen, wobei der Schweißsockel 514 in dieser eingeschlossen zurückgelassen wird.
Die vorhergehende Diskussion offenbart und beschreibt die bevorzugten Ausführungen. Der Fachmann wird anhand der Diskussion und der begleitenden Zeichnungen und Ansprüche erkennen, dass Änderungen und Modifikationen an den bevorzugten Ausführungen vorgenommen werden können, ohne vom wahren Geist und angemessenen Anwendungsbereich der erfinderischen Konzepte, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert werden, abzuweichen. Die bevorzugten Ausführungen sind in einer illustrierenden Weise beschrieben worden und es ist selbstverständlich, dass die benutzte Terminologie eher in der Natur von beschreibenden Wörtern als in einer Einschränkung zu sehen ist.

Claims

1. Eine Vorrichtung (10, 110, 210), zur Befestigung an der Innenfläche eines Polymerkraftstofftanks beinhaltend:
einen Körper (12, 112, 212, 412, 512);
einen Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514), der derart ausgeführt ist, dass er in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks einsetzbar ist, und der eine Auflagefläche (18, 418, 518) aufweist, die derart ausgeführt ist, dass das Einschieben des Schweißsockels (14, 114, 214, 414, 514) in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks begrenzt und die Vorrichtung (10, 110, 210) relativ zur Innenfläche positionierbar ist,
eine Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516), die zwischen dem Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) und dem Körper (12, 112, 212, 412, 512) angeordnet ist und diese miteinander verbindet, wobei die Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) einen strukturellen Querschnitt besitzt, der schwächer als der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) und der Körper (12, 112, 212, 412, 512) ist, so dass unter hinreichender Kraft die Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) brechen und dem Körper (12, 112, 212, 412, 512) ermöglichen wird, sich von der Innenfläche des Kraftstofftanks zu lösen, wobei der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) in der Innenfläche des Kraftstofftanks eingeschlossen zurückgelassen wird.

2. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) eine Basis (20, 120, 220, 420, 520), die die Auflagefläche (18; 418, 518) definiert, und einem Vorsprung (22, 122, 222, 422, 522), der sich von der Auflagefläche (18, 418, 518) erstreckt, umfasst, wobei der Vorsprung (22, 122, 222, 422, 522) derart ausgeführt ist, dass er in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks einsetzbar ist und die Auflagefläche (18, 418, 518) derart ausgeführt ist, dass sie die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks berührt, um ein weiteres Eindringen des Vorsprungs (22, 122, 222, 422, 522) zu verhindern.

3. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) derart ausgebildet ist, dass Luft aus dem Raum zwischen der Auflagefläche (18, 418, 518) und der Innenfläche des Kraftstofftanks dann abgeleitet wird, wenn der Vorsprung (22, 122, 222, 422, 522) in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird.

4. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (20, 120, 220, 420, 520) eine Passage (24) einschließt, um Luft aus dem Raum zwischen der Auflagefläche (18, 418, 518) und der Innenfläche des Kraftstofftanks dann abzuleiten, wenn der Vorsprung (22, 122, 222, 422, 522) in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird.

5. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22, 122, 222, 422, 522) eine Anzahl von hervorstehenden Bereichen (123) aufweist, wobei Luft zwischen der Anzahl von hervorstehenden Bereichen (123) aus dem Raum zwischen der Auflagefläche (18, 418, 518) und der Innenfläche des Kraftstofftanks dann abgeleitet wird, wenn die hervorstehenden Bereiche (123) in die Innenfläche des Kraftstofftanks eingesetzt wird.

6. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) eine in ihr geformte Einkerbung (30) enthält, die als Spannungskonzentrationspunkt (422, 533) fungiert, so dass unter hinreichender Kraft die Sollbruchstelle (16, 116, 216, 416, 516) an der Einkerbung (30) brechen wird.

7. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) derart ausgeführt ist, dass er beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks schmilzt, so dass bei Abkühlung der Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) und die Innenfläche des Kraftstofftanks molekular miteinander verbunden werden.

8. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Stützfuß (32, 432, 532) einschließt, der derart ausgeführt ist, dass er in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks gleichzeitig mit dem Schweißsockel (14, 114, 214, 414, 514) einsetzbar ist.

9. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfuß (32, 432, 532) derart ausgeführt ist, dass er beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks im Wesentlichen fest bleibt.

10. Vorrichtung (10, 110, 210) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfuß (32, 432, 532) derart ausgeführt ist, dass er beim Einsetzen in die geschmolzene Innenfläche des Kraftstofftanks vollständig fest bleibt.