PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102007015416A1 22.11.2007
Titel Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Himmel, Timo, Dipl.-Ing. (BA), 71154 Nufringen, DE;
Schmehmann, Alexander, Dr., 73269 Hochdorf, DE
DE-Anmeldedatum 30.03.2007
DE-Aktenzeichen 102007015416
Offenlegungstag 22.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse B60K 15/03(2006.01)A, F, I, 20070330, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem Behälterboden (2), einem Sumpf (3), der im Behälterinneren (4) durch eine im Behälterboden (2) vorgesehene Bodenvertiefung gebildet ist, und einer am Sumpf (3) angebrachten Ablasseinrichtung (6) zum Ablassen von Kraftstoff aus dem Behälterinneren (4).
Zur Erhöhung der Festigkeit wird vorgeschlagen, den Sumpf (3) normal zu einer Behälterbodenebene (7), in welcher der Behälterboden (2) zumindest in einem den Sumpf (3) einfassenden Sumpfrandbereich liegt, mit einem elliptischen Querschnitt (8) zu versehen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der DE 39 40 026 C1 ist ein derartiger Kraftstoffbehälter bekannt, der einen Behälterboden aufweist und mit einem Sumpf ausgestattet ist, der im Behälterinneren durch eine im Behälterboden vorgesehene Bodenvertiefung gebildet ist. Ferner ist am Sumpf eine Ablasseinrichtung zum Ablassen von Kraftstoff aus dem Behälterinneren angebracht. Beim bekannten Kraftstoffbehälter bildet der Sumpf einen zylindrischen Zusatzbehälter.

Es hat sich gezeigt, dass bei Kraftstoffbehältern am Behälterboden Risse im Bereich der Ablasseinrichtung durch Belastung im Fahrbetrieb entstehen können, durch die der Kraftstoffbehälter undicht wird.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Kraftstoffbehälter der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass die Gefahr einer Rissbildung im Bereich der Ablasseinrichtung reduziert ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Sumpf mit einem elliptischen Querschnitt zu versehen. Der elliptische Querschnitt erstreckt sich dabei jeweils in einer Schnittebene, die parallel zu einer Behälterbodenebene verläuft, in welcher der Behälterboden zumindest in einem den Sumpf einfassenden Sumpfrandbereich liegt. Das bedeutet, dass der jeweilige elliptische Sumpfquerschnitt normal oder senkrecht zur Behälterbodenebene (Tangentialebene) im Sumpfrandbereich geschnitten ist.

Es hat sich gezeigt, dass die vorgeschlagene Sumpfgeometrie zu einer deutlichen Reduzierung der Rissempfindlichkeit führt. Dementsprechend kann die Gefahr einer Rissbildung durch häufiges Betätigen der Ablasseinreinrichtung reduziert werden. Die Lebensdauer des Kraftstoffbehälters kann somit erhöht werden.

Als vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, den Sumpf als Kegelstumpf auszugestalten, dessen Längsmittelachse senkrecht zur Behälterbodenebene orientiert ist. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Sumpf so ausgestaltet ist, dass ein elliptischer Querschnitt entsteht, beispielsweise mit einem Seitenverhältnis, bei dem die Länge doppelt so groß ist wie die Breite.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine geschnittene, perspektivische Ansicht auf einen Ausschnitt eines Behälterbodens eines Kraftstoffbehälters,

2 eine Draufsicht von Innen auf den Behälterboden,

3 eine vergrößerte Darstellung des Behälterbodens im Bereich des Sumpfes.

Entsprechend 1 umfasst ein hier nur teilweise dargestellter Kraftstoffbehälter 1 einen Behälterboden 2, in dem ein Sumpf 3 angeordnet ist. Der Kraftstoffbehälter 1 dient zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in ein Nutzfahrzeug. Bevorzugt dient der Kraftstoffbehälter 1 somit zur Bevorratung von Dieselkraftstoff. Der Sumpf 3 ist durch eine im Behälterboden 2 vorgesehene Bodenvertiefung gebildet, die bezüglich eines Behälterinnerens 4, das durch den Behälterboden 2 von einer Umgebung 5 des Kraftstoffbehälters 1 getrennt ist, eine Vertiefung darstellt. Somit sammeln sich Kraftstoffreste bevorzugt im Sumpf 3. Am Sumpf 3 ist eine Ablasseinrichtung 6 angeordnet, mit deren Hilfe Kraftstoff aus dem Behälterinneren 4 abgelassen werden kann.

Der Sumpf 3 ist so ausgestaltet bzw. so geformt, dass er bezüglich einer Richtung, die quer zu einer Behälterbodenebene 7 orientiert ist, einen elliptischen Querschnitt aufweist. In 1 sind exemplarisch vier Schnittlinien 8 angedeutet, die jeweils den Verlauf eines Querschnitts senkrecht zur Normalen der Behälterbodenebene 7 repräsentieren. Die Behälterbodenebene 7 ist durch einen den Sumpf 3 einfassenden Sumpfrandbereich des Behälterbodens 2 definiert, d.h., in der Behälterbodenebene 7 liegt der Behälterboden 2 zumindest im Sumpfrandbereich.

Bevorzugt ist der Sumpf 3 als Kegelstumpf ausgestaltet, so dass die elliptischen Querschnitte 8 bezüglich des Behälterinneres 4 von innen nach außen kleiner werden. Dabei reduzieren sich die elliptischen Querschnitte 8 bei gleichbleibenden Seitenverhältnissen, also kongruent zueinander. Der durch den Sumpf 3 gebildete Kegelstumpf besitzt eine Längsmittelachse 9, die senkrecht zur Behälterbodenebene 7 orientiert ist.

In 2 ist durch einen Pfeil eine Längsachse oder Längsrichtung 10 des Kraftstoffbehälters 1 angedeutet. Ferner ist durch einen weiteren Pfeil eine Fahrzeuglängsrichtung 11 angedeutet.

Erkennbar wird der Kraftstoffbehälter 1 im nicht dargestellten Fahrzeug so eingebaut, dass sich die Behälterlängsachse 10 parallel zur Fahrzeuglängsachse 11 erstreckt. In 2 sind zwei alternative Ausrichtungen des Sumpfes 3 dargestellt, die bevorzugte Orientierungen für den Sumpf 3 repräsentieren. Gemäß der ersten Alternative kann der Sumpf 3 im Behälterboden 2 so angeordnet sein, dass die Längsrichtung seines elliptischen Querschnitts 8 parallel zur Behälterlängsrichtung 10 und/oder parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 11 verläuft. Gemäß der zweiten Alternative kann der Sumpf 3' im Behälterboden 2 auch so orientiert sein, dass die Längsrichtung seines elliptischen Querschnitts 8' quer zur Behälterlängsrichtung 10 und/oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung 11 verläuft. Es ist jedoch klar, dass bei anderen Ausführungsformen auch grundsätzlich eine beliebige Orientierung des Sumpfes 3 innerhalb des Behälterbodens 2 gewählt werden kann, so dass die Längsrichtung des elliptischen Querschnitts 8 auch zwischen 0° und 90° gegenüber der Behälterlängsrichtung 10 bzw. gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung 11 geneigt sein kann.

Entsprechend 3 besitzt der Sumpf 3 in seinen elliptischen Querschnitten 8 jeweils eine Länge 12 und eine senkrecht dazu gemessene Breite 13. Die Länge 12 ist durch den größten Durchmessers des Querschnitts 8 definiert, während die Breite 13 durch den kleinsten Durchmesser des gleichen Querschnitts 8 definiert ist. Länge 12 und Breite 13 stehen im elliptischen Querschnitt 8 senkrecht aufeinander. Beispielsweise kann der Sumpf 3 so ausgestaltet sein, dass seine elliptische Querschnitte 8 jeweils ein Seitenverhältnis aufweisen, bei dem die Länge 12 doppelt so groß ist wie die Breite 13.

Der Sumpf 3 besitzt einen ebenen Sumpfboden 14. An diesem ist die Ablasseinrichtung 6 angebracht, und zwar vorzugsweise bezüglich des Kraftstoffbehälters 1 von außen. Der ebene Sumpfboden 14 erstreckt sich dabei bevorzugt parallel zur Behälterbodenebene 7. Ferner ist die Ablasseinrichtung 6 bevorzugt zentral am Sumpfboden 14 angebracht, also bevorzugt so, dass eine Längsmittelachse 15 der Ablasseinrichtung 6 durch den Schnittpunkt der Länge 12 mit der Breite 13 des jeweiligen Querschnitts 8 verläuft. Darüber hinaus ist die Ablasseinrichtung 6 bevorzugt senkrecht oder normal zum Sumpfboden 14 orientiert. Dementsprechend ist die Ablasseinrichtung 6 hier ebenfalls senkrecht zur Behälterbodenebene 7 orientiert. Folglich steht die Längsmittelachse 15 der Abrissreinrichtung 6 hier senkrecht auf der Behälterbodenebene 7. In 1 fallen somit die Längsmittelachse 15 der Ablasseinrichtung 6 und die Längsmittelachse 9 des Kegelstumpfs des Sumpfs 3 zusammen.

Gemäß der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform geht der Sumpfboden 14 abgerundet in den übrigen Sumpfbereich über. Dieser abgerundete oder stetige Übergang ist in 1 mit 16 bezeichnet. Ferner geht auch der Behälterboden 2 bevorzugt abgerundet in den Sumpf 3 über. Ein entsprechender abgerundeter oder stetiger Übergang ist in 1 mit 17 bezeichnet.

Die Ablasseinrichtung 6 besteht beispielsweise aus einer zylindrischen Hülse 18, die von außen an den Behälterboden 2 bzw. an den Sumpfboden 14 angeschweißt ist. Die Hülse 18 enthält hier eine Gewindebuchse 19. In die Gewindebuchse 19 ist eine Ablassschraube 20 eingeschraubt. Zusätzlich kann zweckmäßig eine Ringdichtung 21 vorgesehen sein.


Anspruch[de]
Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug,

– mit einem Behälterboden (2),

– mit einem Sumpf (3), der im Behälterinneren (4) durch eine im Behälterboden (2) vorgesehene Bodenvertiefung gebildet ist,

– mit einer am Sumpf (3) angebrachten Ablasseinrichtung (6) zum Ablassen von Kraftstoff aus dem Behälterinneren (4),

dadurch gekennzeichnet,

dass der Sumpf (3) normal zu einer Behälterbodenebene (7), in welcher der Behälterboden (2) zumindest in einem den Sumpf (3) einfassenden Sumpfrandbereich liegt, einen elliptischen Querschnitt (8) aufweist.
Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sumpf (3) als Kegelstumpf ausgestaltet ist, dessen Längsmittelachse (9) senkrecht zur Behälterbodenebene (7) orientiert ist. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sumpf (3) so ausgestaltet ist, dass ein elliptischer Querschnitt (8) entsteht. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elliptische Querschnitt (8) ein Seitenverhältnis aufweist, bei dem die Länge (12) doppelt so groß ist wie die Breite (13). Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablasseinrichtung (6) an einem ebenen Sumpfboden (14) angebracht ist. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der ebene Sumpfboden (14) parallel zur Behälterbodenebene (7) erstreckt. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sumpfboden (14) abgerundet oder stetig in den übrigen Sumpfbereich übergeht. Kraftstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterboden (2) abgerundet oder stetig in den Sumpf (3) übergeht.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com