Kraftstoffleitung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank. Um eine Kraftstoffleitung zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank (Tankleitung) vorzuschlagen, die sowohl gut verarbeitbar ist und gute mechanische Eigenschaften aufweist, als auch eine hohe chemische Beständigkeit besitzt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kraftstoffleitung im Wesentlichen aus F-TPV besteht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank.

[0002] Tankleitungen, insbesondere Intankleitungen werden in Kraftstofftanks für Kraftfahrzeuge eingesetzt und zur Förderung von Kraftstoff aus dem Tank zur Kraftstoffpumpe verwendet. Aus dieser besonderen Verwendung heraus ergibt sich die Anforderung an die Rohre bzw. Leitungen, dass sowohl die Innenseite als auch die Außenseite kraftstoffbeständig ausgeführt sein muß. Darüber hinaus ist eine zeit- und kostensparende Montage erwünscht.

[0003] Aus der Druckschrift EP 1 443 205 A ist eine Anordnung bekannt, die eine derartige Leitung aufweist. Die Leitung dient zur Verbindung zweier Tankabschnitte, die aufgrund der sattelartigen Ausführung nicht miteinander verbunden sind. Durch die permanente Abfuhr von Kraftstoff aus dem einen Teilbereich des Kraftstofftanks wird permanent Kraftstoff aus dem anderen Teil über die Tankleitung angesaugt. Die Leitung weist zur besseren Verlegbarkeit mehrere flexible Biegeabschnitte auf, die eine faltenbalgartige Struktur haben.

[0004] Eine Kraftstoffleitung, welche eine gute Beständigkeit gegen aggressive Medien von außen und eine ebenfalls gute Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen innen aufweist, ist in der EP 1 635 101 A beschrieben. Damit diese Anforderung erfüllt werden kann, weist die Leitung einen komplexen Aufbau aus fünf Schichten auf, umfassend 3 Hauptschichten und 2 Haftvermittlerschichten, wobei eine Hauptschicht als Zwischenschicht aus PA 6 ausgebildet ist.

[0005] Die EP 1 942 296 A zeigt eine Fluidleitung für kohlenwasserstoffhaltige, druckbeaufschlagte Flüssigkeiten. Aufgrund der mechanischen Eigenschaften, die bei diesem Anwendungsfall im Vordergrund stehen, ist diese Leitung aus PA 6.10 hergestellt. Insbesondere die Verarbeitungsgeschwindigkeit bei der Extrusion ist relativ hoch und liegt bei ca. 20 m/min und ist damit besonders wirtschaftlich. Allerdings hat die Praxis gezeigt, dass PA-basierende Werkstoffe nicht dauerhaft einer Kraftstoffbeaufschlagung ausgesetzt sein können.

[0006] Von daher besteht die Aufgabe, eine Kraftstoffleitung zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank (Tankleitung) vorzuschlagen, die sowohl gut verarbeitbar ist und gute mechanische Eigenschaften aufweist, als auch eine hohe chemische Beständigkeit besitzt.

[0007] Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung die Kraftstoffleitung zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank nach Anspruch 1 bereit, wobei die Kraftstoffleitung im wesentlichen aus F-TPV besteht. Das Material F-TPV umfasst eine thermoplastische Matrix aus einem Fluorthermoplast als kontinuierliche Phase, darin dispergiert dynamisch vulkanisierte Elastomerpartikel aus Fluorkautschuk, wobei die vulkanisierten Domänen die Weichphase bilden. Als Fluorthermoplast können bspw. z.B. Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), Ethylen-Perfluorethylenpropylen (EFEP), Perfluorethylenpropylen (FEP), Ethylen-Chlorotrifluoroethylen (ECTFE) etc. eingesetzt werden. Als Fluorkautschuk kommen Co- und Terpolymere aus Vinylidenfluorid (VDF), Tetrafluorethylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP) in Frage mit einem Gehalt von 10 bis 60 Gew.% je nach gewünschter Produkteigenschaft (Modul, Steifigkeit/Flexibilität) bei einem Fluorgehalt von ca. 66% - 71 %, wobei die korrespondierenden Produkteigenschaften in weiten Grenzen variieren können. Das Material hat sich in Versuchen als hoch beständig gegenüber Kraftstoffen verschiedenster Art und Güte erwiesen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungsansätzen, die insbesondere Mehrschichtrohre vorsehen, kann nicht nur die Fertigung sondern auch die Entsorgung der erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung wesentlich vereinfacht werden, weil im wesentlichen nur ein einziges Material bereit zu stellen, zu verarbeiten und später auch zu entsorgen ist, was sich in ökonomischer und vor allem in ökologischer Hinsicht als vorteilhaft herausstellt. Die erfindungsgemäße Kraftstoffleitung kann insbesondere in einem voll mit Kraftstoff umspülten Zustand (In-Tank-Anwendung) an der Stirnfläche beständig gegenüber Kraftstoffen verschiedenster Art und Güte ausgeführt werden, so dass die Gefahr der Delamination erheblich verringert wird.

[0008] Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Kraftstoffleitung zu mehr als 90 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 95 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 99 Gew.-%, aus F-TPV besteht. Sofern der Anteil eines von F-TPV verschiedenen Materials unter 10% liegt, ist die Gefahr eines Funktionsausfalls der Kraftstoffleitung auch bei dauerhafter Einwirkung von aggressiven Kraftstoffen minimal. Ein gewisser Anteil eines von F-TPV verschiedenen Materials kann sogar wünschenswert sein, bspw. um die Gesamtkosten der Kraftstoffleitung zu verringern oder um die Kraftstoffleitung mit bestimmten Funktionsabschnitten auszustatten.

[0009] Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn die Kraftstoffleitung einschichtig als F-TPV-Monorohr ausgebildet ist. Dabei umfasst die Kraftstoffleitung eine einzige, vom Innenumfang bis zum Außenumfang der Kraftstoffleitung durchgehende Schicht, die zu 100% aus F-TPV besteht. Bei dieser Ausführung der Kraftstoffleitung gestaltet sich die Fertigung besonders einfach. Außerdem verfügt die Kraftstoffleitung nach dieser Gestaltungsform aufgrund der Einschichtstruktur über keinerlei Schichtgrenzen und damit auch über keinerlei Schwachstellen im Hinblick auf Delamination.

[0010] Es kann sich als nützlich erweisen, wenn die Kraftstoffleitung zumindest abschnittsweise als Glattrohr ausgebildet ist. Glattrohrabschnitte sind aufgrund der konstanten Querschnittsform besonders stabil und knickbeständig. Es kann wünschenswert sein, die Kraftstoffleitung an geeigneten Stellen mit Glattrohrabschnitten zu versehen, um bspw. eine Verringerung des durchströmbaren Leitungsquerschnitts, z. B. durch Einknicken der Kraftstoffleitung, zu verhindern.

[0011] Es kann sich als praktisch erweisen, wenn die Kraftstoffleitung zumindest abschnittsweise als Wellrohr ausgebildet ist. Aufgrund von Wellrohrabschnitten kann die Kraftstoffleitung gezielt mit hoher Flexibilität bei gleichzeitig hoher Knickbeständigkeit ausgestattet werden, so dass die Kraftstoffleitung auch entlang stark gekrümmter Linien verlaufen kann, ohne dass die Gefahr der Verringerung des durchströmbaren Leitungsquerschnitts besteht, z. B. aufgrund eines Einknickens der Kraftstoffleitung.

[0012] Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kraftstofftank mit einer Kraftstoffleitung nach einer der vorangegangenen Ausführungen, wobei die Kraftstoffleitung zumindest abschnittsweise innerhalb des Kraftstofftanks liegt. Bei dieser sog. In-Tank-Anwendung kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung besonders deutlich zum Vorschein, weil der Kraftstoff sowohl auf den Innenumfang als auch auf den Außenumfang der Kraftstoffleitung einwirkt.

[0013] Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Kraftstoffleitung im Kraftstofftank endet. Bei dieser Ausführung kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung noch deutlicher zum Vorschein. Gerade an der Stirnseite sind die inneren Schichten einer mehrschichtigen Kraftstoffleitung zwangsläufig dem Kraftstoff ausgesetzt, so dass bei der mehrschichtigen Kraftstoffleitung immer die Gefahr einer von den Schichtgrenzen ausgehenden Delamination besteht. Weil die erfindungsgemäße Kraftstoffleitung jedoch im wesentlichen aus F-TPV besteht, welches in hohem Maße beständig gegenüber Kraftstoffen verschiedenster Art und Güte ist, kann eine Delamination der Kraftstoffleitung auch und vor allem dann verhindert werden, wenn die Stirnseite der Kraftstoffleitung dem Kraftstoff ausgesetzt ist.

[0014] Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn das Material F-TPV am Innenumfang, am Außenumfang und/oder an der Stirnseite der Kraftstoffleitung exponiert ist. Bei dieser Ausführung bestehen keinerlei Schwachstellen an den Teilen der Kraftstoffleitung, auf welche der Kraftstoff einwirkt und von welchen eine Delamination der Kraftstoffleitung ausgehen könnte.

[0015] Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn sich die Kraftstoffleitung ausgehend von einem Anschluss an der Tankwand in den Kraftstofftank erstreckt. Insbesondere im Tank ist es von Nutzen, wenn die Kraftstoffleitung zu 100% aus F-TPV besteht und das Material F-TPV am Innenumfang, am Außenumfang und an der Stirnseite der Kraftstoffleitung exponiert ist, weil der Kraftstoff auf den Innenumfang, auf den Außenumfang und auf die Stirnseite der Kraftstoffleitung einwirkt.

[0016] Es kann sich als praktisch erweisen, wenn sich eine weitere Kraftstoffleitung ausgehend von einem Anschluss an der Tankwand außerhalb des Kraftstofftanks erstreckt, wobei die weitere Kraftstoffleitung zumindest eine Innenschicht aus F-TPV aufweist. Außerhalb des Tanks, wenn der Kraftstoff im Inneren der Kraftstoffleitung zu einer Kraftstoffpumpe oder dgl. geführt wird, ist es ausreichend, wenn das Material F-TPV nur am Innenumfang exponiert ist, weil der Kraftstoff nur auf den Innenumfang der Kraftstoffleitung einwirkt, nicht aber auf den Außenumfang oder die Stirnseite der Kraftstoffleitung, so dass die Gefahr einer von der Stirnseite ausgehenden Delamination der Kraftstoffleitung nicht besteht. Das aus Vollmaterial gefertigte, einschichtige F-TPV-Monorohr ist ggf. teurer als eine Kraftstoffleitung mit nur einer Innenschicht aus F-TPV, so dass eine Teilung der Kraftstoffleitung an der Tankwand aus Kostengründen durchaus sinnvoll erscheint.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0017] 

Figur 1

zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung.

Figur 2

zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kraftstofftanks mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0018] Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Kraftstoffleitung 1, die insbesondere zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Kraftstoffleitung 1 zeichnet sich dadurch aus, dass sie im wesentlichen aus F-TPV besteht, was im Rahmen dieser Erfindung bedeutet, dass die Kraftstoffleitung 1 zu mehr als 90 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 95 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 99 Gew.-%, aus F-TPV besteht. Besonders bevorzugt wird der Fall, dass die Kraftstoffleitung 1 zu 100 Gew.-% aus F-TPV besteht und einschichtig als F-TPV-Monorohr ausgebildet ist. Jedoch können auch kleinere Anteile anderer Materialien vorliegen, bspw. um die Kraftstoffleitung 1 mit verschiedenen Funktionsabschnitten wie Anschlüssen, Markierungen, Kupplungen, etc. auszustatten. Maßgeblich ist, dass die Kraftstoffleitung 1 insbesondere aufgrund des gegenüber verschiedensten Kraftstoffen besonders beständigen Materials F-TPV nicht delaminieren kann, wodurch die Gefahr von Funktionsausfällen erheblich verringert wird.

[0019] Das Material F-TPV für die im Rahmen dieser Erfindung beschriebenen Tank-Anwendungen umfasst eine thermoplastische Matrix aus einem Fluorthermoplast z.B. Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE), Ethylen-Perfluorethylenpropylen (EFEP), Perfluorethylenpropylen (FEP), Ethylen-Chlorotrifluoroethylen (ECTFE) etc. als kontinuierliche Phase, darin dispergiert dynamisch vulkanisierte Elastomerpartikel aus Fluorkautschuk (FPM), wobei die vulkanisierten Domänen aus FPM die Weichphase bilden. Als Fluorkautschuk kommen Co- und Terpolymere aus Vinylidenfluorid (VDF), Tetrafluorethylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP) in Frage (Fluorgehalt von 66% - 71%) mit einem Gehalt von 10 bis 60 Gew.% je nach gewünschter Produkteigenschaft (Modul, Steifigkeit/Flexibilität und die korrespondierenden Produkteigenschaften können in weiten Grenzen variieren).

[0020] Die in Figur 1 dargestellte Kraftstoffleitung 1 ist über die gesamte Länge zwischen zwei Stirnseiten 10 einschichtig als F-TPV-Monorohr ausgebildet und umfasst eine einzige, vom Innenumfang Ui bis zum Außenumfang Ua durchgehende Schicht, die zu 100% aus F-TPV besteht, so dass das Material F-TPV am Innenumfang Ui, am Außenumfang Ua und an den Stirnseiten 10 der Kraftstoffleitung 1 exponiert ist. Da keinerlei Schichtgrenzen existieren, besteht auch keine Gefahr der Delamination. Außerdem umfasst die Kraftstoffleitung 1 einen Wellrohrabschnitt 11, der zwischen zwei Glattrohrabschnitten 12 angeordnet ist. Je nach gewünschter Flexibilität kann die Kraftstoffleitung 1 zumindest abschnittsweise als Glattrohr und zumindest abschnittsweise als Wellrohr ausgebildet sein. Ein Außendurchmesser der Kraftstoffleitung 1 beträgt bspw. zwischen 5 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 8 und 12 mm, bevorzugt 10 mm. Eine Wandstärke der Kraftstoffleitung 1 beträgt bspw. zwischen 0,5 und 5 mm, vorzugsweise zwischen 1 und 3 mm, bevorzugt 2 mm.

[0021] Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kraftstofftank 2 mit einer erfindungsgemäßen, innen liegenden Kraftstoffleitung 1, die einschichtig als F-TPV-Monorohr ausgebildet ist. Die Kraftstoffleitung 1 erstreckt sich ausgehend von einem Anschluss 3 an der Tankwand 20 in den Kraftstofftank 2 hinein und endet im Kraftstofftank 2. Ausgehend vom Anschluss 3 an der Tankwand 20 erstreckt sich eine weitere Kraftstoffleitung 4 außerhalb des Kraftstofftanks 2 zu einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt), wobei die weitere Kraftstoffleitung 4 eine Innenschicht aus F-TPV aufweist und die übrigen Schichten dieser Kraftstoffleitung 4 aus einem von F-TPV unterschiedlichen Material bestehen. Eine Ausführung der Kraftstoffleitung 4 aus F-TPV-Vollmaterial ist nicht erforderlich, weil der Kraftstoff außerhalb des Kraftstofftanks 2 weder auf einen Außenumfang noch auf die Stirnseiten der Kraftstoffleitung 4 unmittelbar einwirkt.

Ansprüche

1. Kraftstoffleitung (1) zur Förderung von Kraftstoff aus einem und/oder in einen Kraftstofftank (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) im wesentlichen aus F-TPV besteht.

2. Kraftstoffleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) zu mehr als 90 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 95 Gew.-%, bevorzugt zu mehr als 99 Gew.-%, aus F-TPV besteht.

3. Kraftstoffleitung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) einschichtig als F-TPV-Monorohr ausgebildet ist.

4. Kraftstoffleitung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) zumindest abschnittsweise als Glattrohr ausgebildet ist.

5. Kraftstoffleitung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) zumindest abschnittsweise als Wellrohr ausgebildet ist.

6. Kraftstofftank (2) mit einer Kraftstoffleitung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) zumindest abschnittsweise innerhalb des Kraftstofftanks (2) liegt.

7. Kraftstofftank (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffleitung (1) im Kraftstofftank (2) endet.

8. Kraftstofftank (2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material F-TPV am Innenumfang (Ui), am Außenumfang (Ua) und/oder an der Stirnseite (10) der Kraftstoffleitung (1) exponiert ist.

9. Kraftstofftank (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kraftstoffleitung (1) ausgehend von einem Anschluss (3) an der Tankwand (20) in den Kraftstofftank (2) erstreckt.

10. Kraftstofftank (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine weitere Kraftstoffleitung (4) ausgehend von einem Anschluss (3) an der Tankwand (20) außerhalb des Kraftstofftanks (2) erstreckt, wobei die weitere Kraftstoffleitung (4) zumindest eine Innenschicht aus F-TPV aufweist.

Zeichnung