DE2847117C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofftank für Brenn­ kraftmaschinen, bestehend aus einem in sich geschlossenen Be­ hälter mit einem oberseitig und vorzugsweise seitlich ange­ brachten Einfüllstutzen, einem unterseitig und vorzugsweise mittig angeordneten Absaugstutzen und im Behälterinneren vor­ gesehenen schwalldämpfenden Einbauten.

Bei Kraftstofftanks müssen, von einem bestimmten Fassungsvermögen an, im Innenraum Schwallwände angeordnet werden, die den Behälter versteifen und die zumindest einen Teil der im Fahrbetrieb ent­ stehenden Kräfte der schwallenden Flüssigkeit aufzehren.

In Blechtanks werden dazu Schwallbleche einmontiert. Für Kunst­ stofftanks ist vorgeschlagen worden, vorgefertigte Kunststoff- Schwallwände bei der Herstellung von Kraftstofftanks im Blasver­ fahren, direkt beim Blasvorgang mit einzuformen (DE-OS 19 46 737).

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die bei derartigen Pro­ duktionsverfahren durch Montagevorgänge, durch das flüssigkeits­ dichte Verschließen von Blechbehältern und das Einblasen von Ein­ legeteilen bei der Kunststoffverarbeitung bestehen, sind die bekannten Schwallwände infolge ihrer ebenen, wandartigen Ausge­ staltung und Lage quer zur Längserstreckung des Tanks für den Fahrbetrieb nachteilig. Es ist damit nicht möglich, den Kraft­ stoff, vor allem bei abnehmendem Füllstand und zugleich statt­ findender Kurven- oder Geländefahrt, lange genug über dem in der Mitte des Tanks befindlichen Absaugstutzen festzuhalten und Schaumbildung zu verhindern. Dies hat zur Folge, daß die Absaug­ stelle im Tank zeitweise freiliegt und Luft angesaugt wird, was zum Aussetzen des Motors führt.

Eine ähnliche Ausgestaltung ist durch die DE-OS 23 07 161 be­ kannt, bei der in einem Kraftstoffbehälter mit einer bodenseitig angeordneten Stauvorrichtung zur Abnahme des Kraftstoffes eine aufrechte Schottwand in Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen ist und den Kraftstoffbehälter in zwei Kammern teilt.

An dieser Schottwand soll sich beim Durchfahren einer Kurve eine Kraftstoffsäule aufbauen, wodurch auf kontrollierte Art Kraft­ stoff durch die Einrichtung bzw. durch einen Durchgang in der Schottwand und durch eine Eintrittsöffnung in die Stauvorrichtung einströmen soll. Damit soll die Kraftstoffversorgung der Brenn­ kraftmaschine bis zum völligen Entleeren des Kraftstoffbehälters sichergestellt sein.

Die Bedingung einer geradlinig sich erstreckenden und in Fahr­ zeuglängsrichtung angeordneten Schottwand mag zwar ausreichend sein, um die Kraftstoffversorgung der Stauvorrichtung bei Kur­ venfahrten zu gewährleisten, sie ist jedoch nicht ausreichend bei Fahrzeugbewegungen, bei denen zu den Kurven andere Bewegungs­ komponenten hinzukommen, beispielsweise Schaukelbewegungen bei unebenem Boden oder Bergaufwärts- oder Bergabwärtsfahrt. Hierbei ist nicht auszuschließen, daß die aufgebaute Kraftstoffsäule, insbesondere, wenn diese schon klein ist, ungehindert in Bereiche des Kraftstoffbehälters rückt, durch die eine Verbindung der Kraftstoffversorgung der Stauvorrichtung abbricht.

Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die darin besteht, einen Kraftstofftank mit verbesserten schwall­ dämpfenden Einbauten zu schaffen, wobei die schwalldämpfenden Einbauten so gestaltet sind, daß die Kraftstoffzuführung über den Absaugstutzen zu der Brennkraftmaschine, vor allem bei abnehmen­ dem Füllstand, zugleich bei stattfindender Kurven- oder Gelände­ fahrt, wie auch bei Bergaufwärts- oder Bergabwärtsfahrt, mit Sicherheit gewährleistet ist, die ferner unabhängig von ihrer Lage zu dem Kraftfahrzeug an sich, beispielsweise zu dessen Hauptachsen zu seiner Fahrzeuglängsrichtung oder dgl., angeordnet sind, die problemlos eingebaut werden können und die vor allem den Kraftstoff in einen zwangsmäßigen Verlauf vom Einfüll- bis zum Absaugstutzen bringen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem Behälter als schwalldämpfendes Einbauteil eine sich durch dessen gesamten Innenraum erstreckende Spirale von dünnem stegartigen Querschnitt vorgesehen ist, die, einen bogenförmigen Strömungs­ kanal für den Fluß des Kraftstoffes bildend, neben dem Einfüll­ stutzen ansetzt und in einem ununterbrochenen Windungszug im Bereich des Ansaugstutzens endet.

Entsprechend der Außenform des Kraftstofftanks kann die Spirale einen gleichmäßig gekrümmten oder auch einen mit geraden Ab­ schnitten versehenen Windungszug aufweisen.

Zur Erleichterung des Zusammenfließens des Kraftstoffes und zur Ermöglichung eines schnellen Luftaustausches, sind die Spiralen am Boden und an der Decke des Behälters mit spaltförmigen Durch­ gängen versehen.

Die Befestigung der Spiralen erfolgt ebenfalls am Boden und an der Decke des Behälters.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung, vorzugsweise für den Fall, daß der Kraftstofftank aus Kunststoff nach der Blasmethode hergestellt wird, bildet die Spirale gleichzeitig den zum Absaug­ stutzen hin abfallenden Boden des Behälters, wozu die einzelnen Stege der Spirale, vom Boden des Behälters schräg ansteigend, an der Decke des Behälters miteinander verbunden sind, wobei jeweils einzelne Durchgänge freigelassen sind, so daß ein vom Einfüll­ stutzen bis zum Absaugstutzen durchgehender, spiralförmiger, in sich bis auf die Durchgänge geschlossener Strömungskanal ausge­ bildet ist.

In dieser abgewandelten Form kann der gesamte Kraftstofftank, einschließlich der Spirale, mit einem einzigen Arbeitsvorgang aus einem schlauchförmigen Vorformling aufgeblasen werden, ohne daß irgendwelche Einlegeteile einzubringen sind. Dies gilt auch für andere Kunststoff-Verarbeitungsverfahren, wie das Spritzen, Pressen, Tiefziehen oder Schleuderformen.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Kraftstofftanks liegen darin, daß in dem spiralförmigen Strömungskanal, auch bei schärfster Kurven- und Geländefahrt, eine hochwirksame Schwalldämpfung erfolgt, daß bei stark abnehmendem Füllstand der Kraftstoff bis zuletzt über dem Absaugstutzen gesammelt und gehalten wird, daß ein Befüllen in kürzester Zeit ohne Schaumbildung erfolgen kann und daß die Fertigung, vor allem von Kunststofftanks, in einfacher Weise und damit sehr wirt­ schaftlich möglich ist.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der schematisch vereinfachten Zeichnung er­ läutert. In der Abbildung zeigt

Fig. 1 die perspektivische Gesamtansicht eines annähernd quadratischen Kraftstofftanks mit aufgeschnittener Decke;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 die Draufsicht auf einen rechteckigen Kraft­ stofftank mit aufgeschnittener Decke;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Kraftstofftank nach Fig. 3;

Fig. 5 den Querschnitt durch einen Kraftstofftank entsprechend Fig. 1, mit abgeändertem Aufbau.

Der Kraftstofftank nach den Fig. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus dem annähernd quadratischen Behälter 1 mit der Decke 2, den Seitenwänden 3 und dem Boden 4, dem Einfüllstutzen 5, dem Absaugstutzen 6 und der eingelagerten Spirale 7.

Die Spirale 7 beginnt neben dem Einfüllstutzen 5 und ist an dieser Stelle mit ihrer Stegfläche 7′ an der Innenfläche der dortigen Seitenwand 3 befestigt. Von dieser Befestigungsstelle aus zieht sich die Spirale 7 in einem bogenförmigen Windungs­ zug bis zu dem in der Mitte des Behälters 1 befindlichen Ab­ saugstutzen 6. Die Spirale bildet so einen Strömungskanal 8, der vom Einfüllstutzen 5 ab in geschlossener Windung bis über den Absaugstutzen 6 führt.

Auf ihrem gesamten Windungszug ist die Spirale 7 im Inneren des Behälters 1 an dessen Decke 2 und am Boden 4 befestigt.

Damit die sich beim Füllen des Kraftstofftanks stauende Luft schnell durch den Einfüllstutzen 5 abgeführt werden kann, ist die Spirale 7 an ihrer Oberseite, zur Decke 2 des Behälters 1 hin, mit Durchgängen 9 versehen, die auf den gesamten Spiralen- Windungszug verteilt sind.

Gleichartige Durchgänge 9′ befinden sich auch an der Unterseite der Spirale 7, damit ein schneller Austausch von Kraftstoff innerhalb der einzelnen Abschnitte des Strömungskanals 8 statt­ finden kann und damit bei nachlassendem Füllungsstand der Rest­ kraftstoff stets über den Absaugstutzen 6 gelangt. Durch einen schräg zum Absaugstutzen 6 abfallenden Behälterboden 4 (Fig. 4), wird dies noch unterstützt und auch der letzte Rest an Kraftstoff wird über dem Absaugstutzen 6 gehalten.

Der gesamte Kraftstofftank kann aus Blech oder auch aus Kunst­ stoff hergestellt sein. Die Spirale 7 wird dabei als vorge­ fertigtes Einlegeteil eingesetzt.

Der Kraftstofftank nach den Fig. 3 und 4 ist von rechteckiger Form, besteht aber ebenfalls aus dem Behälter 1′, dem Ein­ füllstutzen 5, dem Absaugstutzen 6 und der eingelagerten Spirale 70.

Die Spirale 70 beginnt wiederum neben dem Einfüllstutzen 5 an der Seitenwand 3 und führt in einem Windungszug bis zu dem in der Mitte des Behälters 1′ befindlichen Absaugstutzen 6. Ein Unterschied zur bogenförmig durchgehenden Spirale 7 für runde, quadratische oder annähernd quadratische Behälter, besteht lediglich darin, daß die Spirale 70 für rechteckige oder ähnliche, langgestreckte Behälter, einen Windungszug mit geraden Abschnitten 70′ aufweist, die der jeweiligen Behälter­ form angepaßt sind. Dadurch wird ein Strömungskanal 80 ausge­ bildet, der ebenfalls die Behälterform berücksichtigt und in dem der Kraftstoffstrom nach den Richtungspfeilen 10 zwangsmäßig vom Einfüllstutzen 5 beginnend, zum Absaugstutzen 6 verläuft.

Die oberen Durchgänge 9 für die Luftabführung und die unteren Durchgänge 9′ für den Austausch des Kraftstoffes aus den einzelnen Abschnitten des Strömungskanals 80, sind in der Spirale 70 ebenso enthalten, wie in der Spirale 7. Die Spirale 70 ist auch wieder am Boden 4′ und an der Decke 2 des Behälters 1′ be­ festigt.

Ein geringfügiger Unterschied zum Behälter 1 liegt beim Be­ hälter 1′ noch darin, daß der Boden 4′ eben ausgebildet ist.

Dies vereinfacht die Herstellung, weil die Spirale 70 dann mit gleichlangen Stegen vorgefertigt werden kann. Ein solcher Kraftstofftank genügt auch für normalen Fahrbetrieb und bringt gegenüber den bekannten Schwallwänden eine vielfach verbesserte Schwalldämpfung und eine deutliche Verkürzung der Füllzeit, unter Vermeidung jeglicher Schaumbildung.

In Fig. 5 handelt es sich um einen Kraftstofftank, mit einem beliebigen runden, quadratischen oder rechteckigen Behälter 11.

Die Besonderheit liegt hier darin, daß die Spirale 71 gleich­ zeitig den Boden 40 des Behälters 11 darstellt. Außerdem steigen die Stege 72 der Spirale 71 vom Boden 40 aus schräg an und sind oben miteinander sowie mit der Decke 2 des Behälters 11 verbunden. Dadurch ergibt sich ein spiral­ förmiger Strömungskanal 81, der vom Einfüllstutzen 5 aus­ gehend, geschlossen von außen nach innen, bis zum Absaug­ stutzen 6 verläuft. Die den Boden 40 bildenden Abschnitte der Spirale 71 fallen von außen her nach innen, also zum Absaug­ stutzen 6 zu ab, so daß sich im Strömungskanal 81 stets eine zwangsläufige Strömung vom Einfüllstutzen 5 hin zum Absaug­ stutzen 6 ergibt.

Zur Luftabführung befinden sich wiederum einzelne Durchgänge 9 zwischen den oberen Verbindungsstellen der Spirale 71 und der Decke 2 des Behälters 11. Ansonsten ist die Spirale 71 völlig geschlossen, so daß der Kraftstoff bis zum letzten Rest von selbst dem Absaugstutzen 6 zuläuft.

Mit dieser Ausbildung des Kraftstofftanks ist eine Möglichkeit für äußerst wirtschaftliche Herstellung, vor allem im Kunststoff- Blasverfahren, in anderen Kunststoff-Verarbeitungsverfahren, aber auch für die Blechverarbeitung geschaffen worden, weil keinerlei Einlegeteile vorbereitet und eingearbeitet werden müssen. Dabei bietet sich vorrangig das Kunststoff-Blasver­ fahren an, weil hiernach aus einem einfach zu erzeugenden, schlauchförmigen Vorformling ein kompletter Kraftstofftank in einem einzigen Arbeitsvorgang hergestellt werden kann.

Claims (5)

1. Kraftstofftank für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem in sich geschlossenen Behälter mit einem oberseitig und vorzugsweise seitlich angebrachten Einfüllstutzen, einem unterseitig und vorzugsweise mittig angeordneten Absaugstutzen und im Behälterinneren vorgesehenen schwalldämpfenden Einbauten, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (1, 1′, 11) als schwalldämpfendes Ein­ bauteil eine sich durch dessen gesamten Innenraum er­ streckende Spirale (7, 70, 71) von dünnem stegartigen Querschnitt vorgesehen ist, die, einen bogenförmigen Strömungskanal (8, 80) für den Fluß des Kraftstoffes bil­ dend, neben dem Einfüllstutzen (5) ansetzt und in einem ununterbrochenen Windungszug im Bereich des Absaug­ stutzens (6) endet.

2. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spirale (7, 70) von einer am Boden (4, 4′) und an der Decke (2) des Behälters (1, 1′) befestigten und in diesen Bereichen mit spaltförmigen Durchgängen (9′, 9) versehenen Wand gebildet wird.

3. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spirale (7, 71) einen gleichmäßig gekrümmten Windungszug aufweist.

4. Kraftstofftank nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spirale (70) einen Windungszug mit geraden Abschnitten aufweist.

5. Kraftstofftank nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spirale (71) gleichzeitig den zum Absaugstutzen (6) hin abfallenden Boden (40) des Behälters (11) bildet, wozu die einzelnen Stege (72) der Spirale (71), vom Boden (40) des Behälters (11) schräg ansteigend, an der Decke (2) des Behälters (11) miteinander verbunden sind, wobei je­ weils einzelne Durchgänge (9) freigelassen sind, so daß ein vom Einfüllstutzen (5) bis zum Absaugstutzen (6) durchgehender, spiralförmiger, in sich bis auf die Durch­ gänge (9) geschlossener Strömungskanal (81) ausgebildet ist.