DE19600872A1 - Fuel tank with fuel delivery device arranged therein and method for its production - Google Patents
Fuel tank with fuel delivery device arranged therein and method for its productionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffbehälter mit darin angeordneter Kraftstoffördereinrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1 und von einem Verfahren zu dessen Herstellung nach der Gattung des Anspruchs 8.The invention relates to a fuel tank therein arranged fuel delivery device after the Genus of claim 1 and a method for the same Production according to the preamble of claim 8.
Ein solcher Kraftstoffbehälter ist durch die DE 42 19 516 A1 bekannt. Der aus Kunststoff bestehende Kraftstoffbehälter wird dabei durch bekannte Kunststoffverarbeitungsverfahren hergestellt und weist eine Öffnung auf, durch die anschließend die Kraftstoffördereinrichtung in diesen eingesetzt wird. Diese Öffnung muß relativ groß ausgeführt werden, um das Einsetzen der Kraftstoffördereinrichtung zu ermöglichen. Durch die Öffnung werden außerdem die hydraulische und/oder elektrische Verbindungsleitungen der Kraftstoffördereinrichtung zur Außenseite des Kraftstoffbehälters geführt. Anschließend muß die Öffnung dicht verschlossen werden, um ein Austreten von Kraftstoff auch in verdampftem Zustand zu verhindern, wozu wegen der Größe der Öffnung und der Größe des zu deren Abdeckung notwendigen Verschlußelements aufwendige Abdichtungsmaßnahmen erforderlich sind. Die Kraftstoffördereinrichtung muß außerdem im Kraftstoffbehälter mit diesem zu ihrer Fixierung verbunden sein, wozu Befestigungselemente erforderlich sind, die unter Umständen im Kraftstoffbehälter nur schlecht zugänglich sind, so daß der nachträgliche Einbau der Kraftstoffördereinrichtung im Kraftstoffbehälter einen hohen Aufwand in der Fertigung und Montage erfordert.Such a fuel tank is known from DE 42 19 516 A1 known. The plastic fuel tank is made by known plastic processing methods manufactured and has an opening through which then the fuel delivery device in this is used. This opening must be made relatively large to the insertion of the fuel delivery device enable. Through the opening, the hydraulic and / or electrical connecting lines of the Fuel delivery device to the outside of the Led fuel tank. Then the opening be tightly sealed to prevent fuel leakage to prevent even in the vaporized state, which is because of the Size of the opening and the size of the cover necessary closure element complex Sealing measures are required. The Fuel delivery device must also in Fuel tank connected to this for their fixation be what fasteners are required, the under Circumstances difficult to access in the fuel tank are, so that the subsequent installation of the Fuel delivery device in the fuel tank a high Manufacturing and assembly effort required.
Der erfindungsgemäße Kraftstoffbehälter mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Kraftstoffördereinrichtung ohne zusätzlichen Fertigungs- und Montageaufwand in diesen eingebracht ist. Aufwendige Befestigungselemente zum nachträglichen Einbau der Kraftstoffördereinrichtung können somit entfallen. Die Öffnung des Kraftstoffbehälters kann relativ klein ausgebildet werden, da durch diese nur die hydraulischen und/oder elektrischen Verbindungsleitungen der Kraftstoffördereinrichtung zur Außenseite geführt werden, ein Einbringen der Kraftstoffördereinrichtung durch diese hindurch jedoch nicht erforderlich ist.The fuel tank according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that the Fuel delivery device without additional manufacturing and Assembly effort is introduced into this. Elaborate Fasteners for retrofitting the Fuel delivery devices can thus be dispensed with. The Opening the fuel tank can be relatively small be trained, because only the hydraulic and / or electrical connecting lines of the Fuel delivery device are guided to the outside, an introduction of the fuel delivery device by this however, is not required.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffbehälters sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Durch den Fertigungsprozeß gemäß Anspruch 2 ist der Kraftstoffbehälter auf einfache Weise herstellbar. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist die Fixierung der Kraftstoffördereinrichtung ebenfalls mit der Herstellung des Kraftstoffbehälters erreicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 ist eine einfache und wirksame Abdichtung der Öffnung ermöglicht. Advantageous refinements and developments of the Fuel tank according to the invention are in the dependent Claims specified. According to the manufacturing process Claim 2 is the fuel tank in a simple manner producible. Through the training according to claim 3 Fixing the fuel delivery device also with the Production of the fuel tank reached. Through the Training according to claim 7 is a simple and effective Sealing of the opening allows.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description explained. Show it
Fig. 1 einen Kraftstoffbehälter mit darin angeordneter Kraftstoffördereinrichtung, Fig. 2 einen ersten Fertigungsschritt bei der Herstellung des Kraftstoffbehälters, Fig. 3 einen zweiten Fertigungsschritt, Fig. 4 einen dritten Fertigungsschritt, Fig. 5 ausschnittsweise den Kraftstoffbehälter bei einer modifizierten Verbindung der Kraftstoffördereinrichtung und Fig. 6 ausschnittsweise den Kraftstoffbehälter mit einer modifizierten Ausführung eines Verschlußelements. Fig. 1 shows a fuel tank with disposed therein fuel delivery, Fig. 2 shows a first manufacturing step in the manufacture of the fuel tank, Fig. 3 shows a second manufacturing step, Fig. 4 shows a third manufacturing step, Fig. 5 fragmentary the fuel tank in a modified compound of the fuel delivery and Figure . 6 fragmentary the fuel tank with a modified embodiment of a closing element.
Ein in den Fig. 1 bis 6 dargestellter Kraftstoffbehälter 10 für Kraftfahrzeuge dient zur Speicherung von Kraftstoff für die nicht dargestellte Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs. Der Kraftstoffbehälter 10 kann eine beliebige, an die jeweiligen Einbauverhältnisse am Kraftfahrzeug angepaßte Form aufweisen und besteht aus einem kraftstoffbeständigen Kunststoffmaterial.A fuel tank 10 for motor vehicles shown in FIGS. 1 to 6 serves to store fuel for the internal combustion engine of the motor vehicle, not shown. The fuel tank 10 can have any shape adapted to the particular installation conditions on the motor vehicle and is made of a fuel-resistant plastic material.
Im Kraftstoffbehälter 10 ist eine Kraftstoffördereinrichtung 12 angeordnet, durch die Kraftstoff aus dem Behälter 10 zur Brennkraftmaschine gefördert wird. Die Kraftstoffördereinrichtung 12 ist nahe dem Boden 11 des Kraftstoffbehälters 10 angeordnet und sitzt auf diesem auf. Die Kraftstoffördereinrichtung 12 weist ein Kraftstofförderaggregat 14 auf, das aus einer Förderpumpe 16 und einem diese antreibenden Elektromotor 18 besteht. Weiter kann die Kraftstoffördereinrichtung 12 einen aus kraftstoffbeständigem Kunststoff bestehenden Staubehälter 20 aufweisen, aus dem das Kraftstofförderaggregat 14 ansaugt und in dem dieses auch angeordnet sein kann. Das Kraftstofförderaggregat 14 ist im Staubehälter 20 oder, wenn die Kraftstoffördereinchtung keinen Staubehälter aufweist, an einem Trägerelement schwingungsgedämpft gelagert. Außerdem kann die Kraftstoffördereinrichtung 12 ein Filter 22 aufweisen, durch das der vom Kraftstofförderaggregat 14 geförderte Kraftstoff strömt bevor er zur Brennkraftmaschine gelangt.In the fuel tank 10 is a fuel delivery device 12 is arranged, is supported by the fuel from the tank 10 to the internal combustion engine. The fuel delivery device 12 is arranged near the bottom 11 of the fuel tank 10 and is seated thereon. The fuel delivery device 12 has a fuel delivery unit 14 , which consists of a delivery pump 16 and an electric motor 18 driving it. Furthermore, the fuel delivery device 12 can have a storage container 20 made of fuel-resistant plastic, from which the fuel delivery unit 14 draws in and in which it can also be arranged. The fuel delivery unit 14 is mounted in a vibration-damped manner in the storage container 20 or, if the fuel delivery device does not have a storage container, on a carrier element. In addition, the fuel delivery device 12 can have a filter 22 through which the fuel delivered by the fuel delivery unit 14 flows before it reaches the internal combustion engine.
Weiterhin kann zur Kraftstoffördereinrichtung 12 ein Druckregler 24 gehören, der der Druckseite des Kraftstofförderaggregats 14 nachgeschaltet angeordnet ist und durch den der Druck des zur Brennkraftmaschine geförderten Kraftstoffs geregelt wird. Der Druckregler 24 weist dabei einen Rücklauf 25 auf, durch den überschüssiger Kraftstoff wieder in den Kraftstoffbehälter 10 zurückgeführt wird. Weiterhin kann zur Kraftstoffördereinrichtung 12 eine Saugstrahlpumpe 26 gehören, die an den Rücklauf 25 des Druckreglers 24 oder eine gesonderte, von der Brennkraftmaschine in den Kraftstoffbehälter 10 geführte Rücklaufleitung angeschlossen ist. Durch die Saugstrahlpumpe 26 wird zusätzlich zu dem durch den Rücklauf 25 geführten Kraftstoff durch dessen Strömungswirkung über eine Düse noch Kraftstoff aus dem Kraftstoffbehälter 10 in den Staubehälter 20 gefördert, so daß in diesem ein ausreichender Kraftstoffvorrat vorhanden ist, aus dem das Kraftstofförderaggregat 14 ansaugen kann. Schließlich kann zur Kraftstoffördereinrichtung 12 auch ein Füllstandsgeber 28 gehören, durch den der Füllstand des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter 10 erfaßt wird. Der Füllstandsgeber 28 kann am Staubehälter 20 oder am Trägerelement der Kraftstoffördereinrichtung 12 angeordnet sein und beispielsweise einen Schwimmer 29 aufweisen, durch den ein auf einer Widerstandsleiterbahn bewegbarer Schleifkontakt bewegt wird. Further, part of the fuel delivery device 12, a pressure regulator 24 which is disposed downstream of the pressure side of the fuel feed 14 and is controlled by the pressure of the pumped to the engine fuel. The pressure regulator 24 has a return 25 through which excess fuel is returned to the fuel tank 10 . Furthermore, the fuel delivery device 12 may include a suction jet pump 26 , which is connected to the return 25 of the pressure regulator 24 or a separate return line led into the fuel tank 10 by the internal combustion engine. Due to the suction jet pump 26 is provided in addition to the run through the return 25 fuel by its flow effect through a nozzle or fuel from the fuel tank 10 into the collecting receptacle 20 so that in this, a sufficient fuel supply is present, from which the fuel delivery unit can draw in the fourteenth Finally, the fuel delivery device 12 can also include a fill level sensor 28 , by means of which the fill level of the fuel in the fuel tank 10 is detected. The fill level sensor 28 can be arranged on the storage container 20 or on the carrier element of the fuel delivery device 12 and can have, for example, a float 29 through which a sliding contact movable on a resistance conductor track is moved.
Das Kraftstofförderaggregat 14 weist auf seiner Druckseite einen Stutzen 30 auf, an dem eine Leitung 32 angeschlossen ist, die direkt zur Brennkraftmaschine führen kann oder gegebenenfalls über das Filter 22 zum Druckregler 24 führen kann, von dem dann außer dem Rücklauf 25 eine Leitung 34 abführt, durch die der Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Das Kraftstofförderaggregat 14 weist einen elektrischen Anschluß 36 für dessen Elektromotor 18 auf, an dem zur Außenseite des Kraftstoffbehälters 10 führende elektrische Leitungen 38 für die Verbindung mit einer Spannungsquelle angeschlossen sind. An den Füllstandsgeber 28 sind ebenfalls zur Außenseite des Kraftstoffbehälters 10 führende elektrische Leitungen 40 angeschlossen, die mit einer elektrischen Auswerteschaltung verbunden sind, durch die aus den Signalen des Füllstandsgebers 28 der Füllstand ermittelt wird, der auf einem Anzeigeinstrument im Kraftfahrzeug angezeigt wird.The fuel delivery unit 14 has on its pressure side a connector 30 , to which a line 32 is connected, which can lead directly to the internal combustion engine or, if necessary, can lead via the filter 22 to the pressure regulator 24 , from which a line 34 then leads in addition to the return line 25 , through which the fuel is supplied to the internal combustion engine. The fuel delivery unit 14 has an electrical connection 36 for its electric motor 18 , to which electrical lines 38 leading to the outside of the fuel tank 10 are connected for connection to a voltage source. Electrical lines 40 leading to the outside of the fuel tank 10 are also connected to the level sensor 28 and are connected to an electrical evaluation circuit, by means of which the level is determined from the signals of the level sensor 28 and is displayed on a display instrument in the motor vehicle.
Der Kraftstoffbehälter 10 wird in einem Blasformprozeß hergestellt und in diesen wird während dessen Herstellungsprozeß die komplett vormontierte Kraftstoffördereinrichtung 12 eingebracht. In den Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Fertigungsschritte während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffbehälters 10 dargestellt. Bei einem in Fig. 2 dargestellten ersten Fertigungsschritt wird mittels einer Extrudierdüse 50 ein hohler Vorformkörper 52 in Form eines Schlauchs aus Kunststoff hergestellt. In den Schlauch 52 wird die vormontierte Kraftstoffördereinrichtung 12 eingebracht, die beispielsweise auf einem Haltedorn 54 angeordnet sein kann, der zugleich als Blasdorn dienen kann. Die Kraftstoffördereinrichtung 12 kann außerdem beim Einsetzen in den Schlauch 52 von einer Schutzhülse 55 umgeben sein. In einem zweiten Fertigungsschritt gemäß Fig. 3 wird der Schlauch 52 mit der darin angeordneten Kraftstoffördereinrichtung 12 in ein Blasformwerkzeug 56 eingebracht und das Blasformwerkzeug 56 wird geschlossen. Das Blasformwerkzeug 56 weist eine Formausnehmung 57 auf, die der Form entspricht, die der fertige Kraftstoffbehälter 10 aufweisen soll. In einem dritten Fertigungsschritt gemäß Fig. 4 wird der Schlauch 52, dessen Kunststoffmaterial sich in plastisch verformbarem Zustand befindet, aufgeblasen, indem durch den Blasdorn 54 Luft eingeblasen wird, so daß sich der Schlauch 52 an die Formausnehmung des Blasformwerkzeugs 56 anlegt. Anschließend wird der Blasdorn 54 aus dem Blasformwerkzeug 56 herausgezogen, und die Öffnung verschlossen, durch die der Blasdorn 54 eingesteckt war. Schließlich wird der Kraftstoffbehälter 10 abgekühlt, so daß das diesen bildende Kunststoffmaterial erstarrt. Die Kraftstoffördereinrichtung 12 ist somit bereits während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffbehälters 10 in diesen eingebracht und vom einstückig ausgebildeten Kraftstoffbehälter 10 umgeben.The fuel tank 10 is manufactured in a blow molding process and the completely pre-assembled fuel delivery device 12 is introduced into it during its manufacturing process. In Figs. 2 to 4 different production steps during the manufacturing process of the fuel tank 10 are shown. In a first manufacturing step shown in FIG. 2, a hollow preform 52 in the form of a tube made of plastic is produced by means of an extrusion nozzle 50 . The preassembled fuel delivery device 12 is introduced into the hose 52 and can be arranged, for example, on a holding mandrel 54 , which can also serve as a blowing mandrel. The fuel delivery device 12 can also be surrounded by a protective sleeve 55 when inserted into the hose 52 . In a second production step according to FIG. 3, the hose 52 with the fuel delivery device 12 arranged therein is introduced into a blow molding tool 56 and the blow molding tool 56 is closed. The blow molding tool 56 has a mold recess 57 which corresponds to the shape which the finished fuel tank 10 is intended to have. In a third manufacturing step according to FIG. 4, the hose 52 , the plastic material of which is in the plastically deformable state, is inflated by blowing air through the blowing mandrel 54 , so that the hose 52 lies against the mold recess of the blow molding tool 56 . The blow mandrel 54 is then pulled out of the blow molding tool 56 and the opening is closed, through which the blow mandrel 54 was inserted. Finally, the fuel tank 10 is cooled so that the plastic material forming it solidifies. The fuel delivery device 12 is thus already introduced into the fuel tank 10 during the manufacturing process and is surrounded by the one-piece fuel tank 10 .
Während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffbehälters 10 wird vorzugsweise die Kraftstoffördereinrichtung 12 mit dem Kraftstoffbehälter 10, insbesondere mit dessen Boden 11 verbunden. Die Verbindung der Kraftstoffördereinrichtung 12 kann dabei formschlüssig oder stoffschlüssig erfolgen. Bei der stoffschlüssigen Verbindung kann beispielsweise der Staubehälter 20 der Kraftstoffördereinrichtung oder ein das Kraftstofförderaggregat 14 haltendes Trägerelement mit dem Kunststoffmaterial des Kraftstoffbehälters 10 verschweißt werden. Die Verschweißung erfolgt dabei vorzugsweise während des Blasvorgangs gemäß Fig. 4, indem die Kraftstoffördereinrichtung 12 gegen das noch plastisch verformbare Kunststoffmaterial des Kraftstoffbehälters 10 gedrückt wird. Eine formschlüssige Verbindung der Kraftstoffördereinrichtung 12 kann beispielsweise wie in Fig. 5 dargestellt erfolgen, wobei der Staubehälter 20 oder ein Trägerelement an seinem Boden einen überstehenden Flansch 21 aufweist, über den ein Kragen 58 des den Kraftstoffbehälter 10 bildenden Kunststoffmaterials umgeschlagen wird, so daß der Staubehälter 20 oder das Trägerelement und über diesen die Kraftstoffördereinrichtung 12 fixiert ist.During the manufacturing process of the fuel tank 10 , the fuel delivery device 12 is preferably connected to the fuel tank 10 , in particular to the bottom 11 thereof. The fuel delivery device 12 can be connected in a form-fitting or material-fitting manner. In the case of the integral connection, for example, the storage container 20 of the fuel delivery device or a carrier element holding the fuel delivery assembly 14 can be welded to the plastic material of the fuel tank 10 . The welding is preferably carried out during the blowing process according to FIG. 4 in that the fuel delivery device 12 is pressed against the still plastically deformable plastic material of the fuel tank 10 . A positive connection of the fuel delivery device 12 can, for example, as shown in Fig. 5, wherein the storage container 20 or a support member has at its bottom a projecting flange 21 over which a collar 58 of the plastic material forming the fuel container 10 is turned over, so that the storage container 20 or the carrier element and via this the fuel delivery device 12 is fixed.
In den Kraftstoffbehälter 12 wird anschließend eine Öffnung 60 eingebracht, durch die die Kraftstoffleitung 34 sowie die elektrischen Leitungen 38, 40 für das Kraftstofförderaggregat 14 und den Füllstandsgeber 28 nach außen geführt werden. Die Öffnung 60 ist dabei nur so groß ausgeführt, daß die Leitungen durch diese geführt werden können, nicht jedoch die Kraftstoffördereinrichtung 12. Die Öffnung 60 wird mit einem Verschlußelement 62 in Form eines Stopfens verschlossen. Der Stopfen 62 kann dabei wie in Fig. 1 dargestellt wie die Kraftstoffördereinrichtung 12 bereits beim Herstellungsprozeß des Kraftstoffbehälters 10 in diesen eingebracht sein, und wird zum Verschließen der Öffnung 60 von innen her in diese hineingezogen. Die Öffnung 60 kann dabei einen sich zum Inneren des Kraftstoffbehälters konisch verjüngenden Rand 61 aufweisen und der Stopfen 62 kann sich nach außen hin konisch verjüngend ausgebildet sein, so daß eine gute Abdichtung der Öffnung 60 sowohl für Flüssigkeit als auch für Gase erreicht ist. Der Stopfen 62 kann am Rand 61 der Öffnung 60 beispielsweise durch Verschweißen befestigt werden. Die hydraulische Leitung 34 und die elektrischen Leitungen 38, 40 können bereits am Stopfen 62 befestigt sein und durch diesen hindurchgeführt sein. An der nach außen weisenden Seite des Stopfens 62 kann außerdem ein mit der hydraulischen Leitung 34 verbundener Stutzen 64 angeordnet sein, auf den eine zur Brennkraftmaschine führende hydraulische Leitung aufgesteckt werden kann. Außerdem kann am Stopfen 62 ein mit den elektrischen Leitungen 38, 40 verbundener Steckanschluß 65 angeordnet sein, mit dem über ein Steckerteil zu einer Spannungsquelle bzw. einer Auswerteschaltung führende elektrische Leitungen verbindbar sind.An opening 60 is then introduced into the fuel tank 12 , through which the fuel line 34 and the electrical lines 38 , 40 for the fuel delivery unit 14 and the fill level sensor 28 are guided to the outside. The opening 60 is only so large that the lines can be guided through it, but not the fuel delivery device 12 . The opening 60 is closed with a closure element 62 in the form of a stopper. The plug 62 can, as shown in FIG. 1, like the fuel delivery device 12, be introduced into the fuel tank 10 during the manufacturing process thereof, and is drawn into the opening 60 from the inside to close it. The opening 60 can have a tapered edge 61 towards the inside of the fuel tank and the stopper 62 can be tapered towards the outside, so that a good seal of the opening 60 is achieved for both liquid and gases. The plug 62 can be attached to the edge 61 of the opening 60, for example by welding. The hydraulic line 34 and the electrical lines 38 , 40 can already be attached to the plug 62 and can be passed through this. On the outward-facing side of the plug 62 , a connection 64 connected to the hydraulic line 34 can also be arranged, onto which a hydraulic line leading to the internal combustion engine can be attached. In addition, a plug connection 65 connected to the electrical lines 38 , 40 can be arranged on the plug 62 , with which electrical lines leading to a voltage source or an evaluation circuit can be connected via a plug part.
Alternativ kann die Öffnung 60 auch wie in Fig. 6 dargestellt mittels eines von außen her montierbaren Verschlußelements in Form eines Stopfens 66 verschließbar sein. Der Rand 68 der Öffnung 60 kann dabei so ausgebildet sein, daß er sich nach außen konisch erweitert, und der Stopfen 66 kann entsprechend so ausgebildet sein, daß er sich nach innen konisch verjüngt, so daß eine gute Abdichtung der Öffnung 60 für Flüssigkeit und für Gase erreicht ist. Der Stopfen 66 kann mit dem Rand 68 der Öffnung 60 verschweißt sein oder mittels eines Halteelements 69 am Rand der Öffnung 60 befestigbar sein. Der Stopfen 66 kann einen nach innen weisenden Stutzen 70 aufweisen, auf den die hydraulische Leitung 34 aufschiebbar ist. Außerdem kann am Stopfen 66 ein elektrischer Steckanschluß 72 angeordnet sein, mit dem die elektrischen Leitungen 38, 40 zusammenfügbar sind, die hierfür ein Steckerteil 73 aufweisen können.Alternatively, the opening 60 can also be closed, as shown in FIG. 6, by means of a closure element in the form of a stopper 66 which can be mounted from the outside. The edge 68 of the opening 60 can be designed so that it widens conically outwards, and the plug 66 can accordingly be designed such that it tapers conically inwards, so that a good seal of the opening 60 for liquid and for Gases is reached. The plug 66 can be welded to the edge 68 of the opening 60 or can be fastened to the edge of the opening 60 by means of a holding element 69 . The plug 66 can have an inwardly directed connection piece 70 , onto which the hydraulic line 34 can be pushed. In addition, an electrical plug-in connection 72 can be arranged on the plug 66 , with which the electrical lines 38 , 40 can be joined, which can have a plug part 73 for this purpose.
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