Kraftstoffleitung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffleitung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem aus Kunststoff gefertigten Innenrohr, das wenigstens eine äußere Schutzummantelung aufweist.

Kraftstoffleitungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. In zunehmenden Maß ist es für automotive Anwendungen bedeutend,

Kraftstoffleitungen zur Verfügung zu stellen, die einen verbesserten Flammenschutz mit gleichzeitig hoher Permeationsbarriere aufweisen. Insbesondere soll die Standzeit bis zum Versagen einer Kraftstoffleitung bei Beflammung mit Temperaturen von insbesondere 800°C bis 850°C und einem Innendruck von 4 bis 5 bar verlängert werden, was den Randbedingungen von Beflammungstests beispielsweise nach PV3343 und DIN 73379 entspricht. In Konsequenz stellt sich die Aufgabe, Kraftstoff leitungen zur Verfügung zu stellen, die insbesondere bei gleicher Schichtdicke wie herkömmliche Kraftstoffleitungen eine längere Standzeit

gewährleisten.

Aus der Offenlegungsschrift DE 601 05 267 T2 ist bereits eine Kraftstoffleitung der eingangs genannten Art bekannt, die zur Verbesserung des Flammenschutzes ein inneres Wellrohr und ein äußeres Glattrohr umfasst, wobei das Glattrohr aus einem Kunststoff hergestellt ist, der die Flammenausbereitung eingrenzt und das Wellrohr aus einem entflammbaren Kunststoff.

Zwischen den beiden Rohren ist eine flammensichere Zusammensetzung vorgesehen. Das Wellrohr und das Glattrohr sind dabei koaxial zu einem innenliegenden weiteren Glattrohr aus Kunststoff angeordnet und bilden insofern die Schutzummantelung für das innenliegende Glattrohr. Aus der Offenlegungsschrift EP 1 251 00 B1 ist weiterhin eine Kraftstoffleitung bekannt, die ein aus Metall gefertigtes Innenrohr aufweist, das an seinen Enden mit einer Harzschicht und/oder einer Gummischicht bedeckt, die sich von der inneren bis zur äußeren Oberfläche des Innenrohrs erstreckt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffleitung mit einem im Vergleich zu bekannten Kraftstoffleitungen verbesserten Flammenschutz zu schaffen, die außerdem kostengünstig und einfach herstellbar ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Kraftstoffleitung mit den

Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kraftstoffleitung weist den Vorteil auf, dass durch einfache Mittel erreicht wird, dass im Flammenfall die Hitze der Flamme in der Kraftstoffleitung besser verteilt wird, sodass ein Durchbrennen der Kraftstoffleitung an der Stelle der höchsten Temperatur (Hitzepunkt) später erfolgt als bisher. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schutzummantelung eine wärmeleitende Schicht auf der

Mantelaußenseite des Innenrohrs aufweist oder als solche ausgebildet ist, wobei die Schicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Innenrohr aufweist. Die Schutzummantelung ist somit auf einfache Art und Weise auf das Innenrohr aufbringbar und gewährleistet, dass die Hitze entlang der Länge der Kraftstoffleitung besser verteilt wird, sodass an der Stelle der höchsten Temperatur die kritische Temperatur, die zu einem Aufweichen/Erweichen des Materials des Innenrohrs führen könnte, erst später erreicht wird. Dadurch, dass die Schicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Innenrohr aufweist und insofern im Vergleich zum Innenrohr als wärmeleitende Schicht ausgebildet ist, führt sie die Hitze von dem Hitzepunkt weg und führt sie stattdessen zumindest teilweise anderen Bereichen oder Abschnitten des Kunststoffinnenrohrs zu. Das Innenrohr kann dabei als Mehrschichtrohr und/oder als Elastomerrohr ausgebildet sein.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schicht aus einem wärmeleitfähigen Metall gefertigt ist. Dadurch erhält die Schicht eine hohe Festigkeit, die gleichzeitig eine Sperrschicht gegen das Hindurchdiffundieren von Kohlenwasserstoffen des Kraftstoffs bildet, sodass auf eine zusätzliche Sperrschicht, insbesondere aus Kunststoff, verzichtet werden kann. Zumindest kann eine Schichtdicke der gegebenenfalls vorgesehen Sperrsicht aus Kunststoff reduziert werden.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schicht Aluminium aufweist. Dadurch wird eine stabile Schicht mit hoher Festigkeit auf einfache und kostengünstige Art und Weise

gewährleistet.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schicht als Metallfolie ausgebildet ist. Dadurch ist eine Aufbringung der Schicht auf die Mantelaußenseite beziehungsweise Mantelaußenwand des Innenrohrs auf einfache Art und Weise möglich.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, auf das Innenrohr aufgewickelt ist. Vorzugsweise ist die Folie einfach oder mehrfach um das Innenrohr herum gewickelt. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zur besseren Haftung an dem Innenrohr zwischen der Metallfolie und dem Innenrohr ein Haftvermittler als weitere Schicht ausgebildet oder angeordnet ist.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schicht eine Erweichungstemperatur aufweist, die oberhalb der Erweichungstemperatur des Innenrohrs liegt. Bei einer Ausführung der Schicht als Metallfolie, insbesondere als Aluminiumfolie, ist dies bereits gewährleistet. Die vergleichsweise hohe Erweichungstemperatur der Schicht gewährleistet, dass die Schutzummantelung auch dann noch beständig ist, wenn die Temperatur an dem Hitzepunkt die Schmelz- oder

Erweichungstemperatur des Kunststoff des Innenrohrs überschritten hat, sodass die Standzeit der Kunststoffleitung insgesamt solange erhalten bleibt, bis auch die Erweichungstemperatur der Schicht überschritten wird. Insbesondere verhindert oder verzögert diese Festigkeit der Schicht das nach außen Fließen von Kunststoff des Innenrohrs. Insgesamt wird dadurch die Standzeit der Kraftstoff leitung im Vergleich zu bekannten Kraftstoffleitungen weiter erhöht.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass die Schicht wärmereflektierend ausgebildet ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die

Wärmestrahlung nach außen zurückreflektiert wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schutzummantelung mit einer Schutzschicht an ihrer Außenseite versehen ist. Durch das Reflektieren, das insbesondere vollständig oder teilweise erfolgt, wird gewährleistet, dass die Wärmestrahlung, die durch die Schutzschicht hindurch dringt, nicht oder nur teilweise vom Innenrohr absorbiert wird. Dadurch wird die Standzeit der Kraftstoff leitung weiter erhöht.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schicht durch wenigstens eine Schutzschicht umhüllt ist, die eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit als die wärmeleitende Schicht aufweist. Durch die Schutzschicht wird die wärmeleitende Schicht insbesondere auch vor mechanischen Beschädigungen geschützt, die beispielsweise durch Werkzeuge, Montagemittel und/oder dergleichen erfolgen können. Die Schutzschicht bietet insofern einen mechanischen Schutz der Kraftstoffleitung. Insbesondere dann, wenn die wärmeleitende Schicht reflektierend ausgebildet ist, wird die zurückreflektierte Wärmestrahlung in die Schutzschicht reflektiert und von dieser absorbiert, sodass, wie bereits erwähnt, die Standzeit der Kunststoff leitung durch die

Absorption der Wärmestrahlung in die Schutzschicht weiter erhöht wird. Insbesondere bildet die wärmeleitende Schicht zusammen mit der sie umhüllenden Schutzschicht die

Schutzummantelung des Innenrohrs. Die wärmeleitende Schicht liegt dabei flächendeckend an der Mantelaußenseite des Innenrohrs und bevorzugt auch an der Mantelinnenseite der Schutzschicht an.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass das Innenrohr eine die Mantelaußenwand bildende weitere Schicht, insbesondere Sperrschicht, aufweist, die zwischen der wärmeleitenden Schicht und dem Innenrohr liegt und eine direkte Wärmeübertragung von der wärmeleitenden Schicht auf das Innenrohr verhindert, sodass die Standzeit der Kunststoffleitung weiter erhöht wird. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die oder eine weitere Schicht zwischen der wärmeleitenden Schicht und der Schutzschicht angeordnet ist und flächig sowohl an der Schutzschicht als auch an der wärmeleitenden Schicht anliegt. Weiterhin ist vorgesehen, dass die weitere Schicht und/oder die Schutzschicht bevorzugt einen Flammenhemmer und/oder ein Aufschäummittel aufweisen. Dadurch wird die Entflammbarkeit der weiteren Schicht und/oder der Schutzschicht reduziert und die Standzeit der

Kraftstoffleitung weiter erhöht.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu zeigen

Figur 1 eine Kraftstoff leitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und

Figur 2 die Kraftstoffleitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, jeweils in einer

Längsschnittdarstellung.

Figur 1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung einen Abschnitt einer Kraftstoffleitung 1 , die ein Innenrohr 2 aufweist, das aus Kunststoff gefertigt ist. Das Innenrohr 2 stellt die eigentliche Leitung für den Kraftstoff dar. Das Innenrohr 2 weist eine Mantelaußenseite 3 auf, die von einer wärmeleitenden Schicht 4 ummantelt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt die wärmeleitende Schicht 4 direkt auf der Mantelaußenseite 3 des Innenrohrs 2 flächig auf. Unter der wärmeleitenden Schicht 4 ist eine Schicht zu verstehen, deren Wärmeleitfähigkeit höher, insbesondere wesentlich höher als die des Innenrohrs 2 ist. Darüber hinaus weist die wärmeleitende Schicht 4 eine Erweichungstemperatur auf, die weit oberhalb der

Erweichungstemperatur des Innenrohrs 2 liegt. Vorliegend wird dies dadurch erreicht, dass die wärmeleitende Schicht 4 aus Metall, nämlich aus Aluminium, gefertigt ist. Dadurch erhält die wärmeleitende Schicht 4 außerdem eine hohe Festigkeit, sodass sie außerdem eine

Sperrschicht darstellt, die insbesondere die im Vergleich zum Innenraum 2 hohe

Erweichungstemperatur aufweist.

Die wärmeleitende Schicht 4 ist dabei als Metallfolie, insbesondere Alufolie ausgebildet, die um das Innenrohr 2 herum gewickelt ist. Vorliegend ist die Schicht einfach vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, die Schicht 4 mehrfach, insbesondere durch mehrmaliges Umwickeln der der Metallfolie um das Innenrohr 2, auszubilden. Die wärmeleitende Schicht 4 ist dadurch außerdem auch reflektierend ausgebildet.

Die Kraftstoff leitung 1 weist weiterhin eine Schutzschicht 5 auf, welche die wärmeleitende Schicht 4 umhüllt. Die Schutzschicht 5 ist dabei bevorzugt ebenfalls aus Kunststoff gefertigt. Besonders bevorzugt weist die Schutzschicht 5 wenigstens einen Flammenhemmer und/oder auf ein Aufschäummittel auf, welches die Entflammbarkeit der Schutzschicht 5 reduziert. Während vorliegend die wärmeleitende Schicht 4 radial gesehen eine geringere Dicke als die Mantelwand des Innenrohrs 2 aufweist, weist die Schutzschicht 5 eine mehr als doppelt so große Schichtdicke auf. Dabei ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel, insbesondere nicht auf die offenbarten Schichtdicken beschränkt. Je nach Anwendungsfall können insbesondere die wärmeleitende Schicht 4 und die Schutzschicht 5 auch anders dimensioniert werden.

Durch das Ausbilden der wärmeleitenden Schicht 4 als Metallfolie wird eine Flexibilität der Kraftstoffleitung 1 gewährleistet, sodass die Kraftstoff leitung vielseitig verwendbar ist und insbesondere an unterschiedliche Bauraumbedingungen vor Ort anpassbar ist. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Kraftstoff leitung 1 wird außerdem erreicht, dass die Kraftstoffleitung 1 ein im Vergleich zu bekannten Kraftstoffleitungen höherer Standzeit insbesondere

Standfestigkeit gegenüber Flammen aufweist. Wird die Kraftstoffleitung durch eine Flamme F, wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, erhitzt, so erfolgt ein lokaler Wärmeeintrag in die

Kraftstoffleitung 1. Die Wärmestrahlung der Flamme F gelangt dabei durch die Schutzschicht 5, wie durch einen Pfeil gezeigt. Dadurch entsteht ein Hitzepunkt P an dem Innenrohr 2, wie durch einen gestrichelten Kreis gezeigt. Die wärmeleitende Schicht 4 sorgt jedoch dafür, dass die Wärme nicht direkt oder ausschließlich zu dem Hitzepunkt P gelangt, sondern durch die wärmeleitende Schicht 4 längs der Kraftstoff leitung 1 verteilt wird, wie durch Pfeile angedeutet. Darüber hinaus wird zumindest ein Teil der Wärmestrahlung durch die wärmeleitende Schicht 4 in die Schutzschicht 5 zurückreflektiert, sodass sie zumindest zum Teil von einer Schutzschicht 5 absorbiert wird.

Insgesamt wird hierdurch erreicht, dass in dem Hitzepunkt P die Temperatur erst sehr viel später als bei bekannten Kraftstoffleitungen eine kritische Temperatur des Innenrohrs 2 erreicht. Insbesondere erreicht die Temperatur in dem Hitzepunkt P im Vergleich zu bekannten

Kraftstoffleitungen sehr viel später die Erweichungstemperatur des Innenrohrs 2, sodass die Standzeit der Kraftstoff leitung 1 im Vergleich zu bekannten Lösungen erhöht ist, weil die Wärmestrahlung oder die Wärme länger braucht, um an das Innenrohr 2 zu gelangen und besser in dem Innenrohr 2 verteilt wird. In dem Fall, dass die Temperatur an dem Hitzepunkt P die Erweichungstemperatur des Innenrohrs 2 erreicht, das Innenrohr 2 also derart weit erhitzt wurde, dass es beginnt zu schmelzen, sorgt die Aluminiumfolie der wärmeleitenden Schicht dafür, dass der geschmolzene Kunststoff nicht nach außen auslaufen kann, wodurch die Standzeit der Kraftstoff leitung weiter erhöht wird.

Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kraftstoff leitung 1 , wobei aus Figur 1 bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und insofern auf die obenstehende Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist hierbei vorgesehen, dass zwischen der wärmeleitenden Schicht 4 und der Schutzschicht 5 eine weitere Schicht 6, insbesondere Sperrschicht, als Zwischenschicht ausgebildet ist. Die weitere Schicht ist insbesondere aus Kunststoff gefertigt und weist bevorzugt einen Flammenhemmer und/oder ein Aufschäummittel auf, um ihre Entflammbarkeit zu reduzieren. Hierdurch wird die Standzeit der Kraftstoffleitung 1 weiter verlängert. Gemäß einem weiteren, hier nicht dargestellten

Ausführungsbeispiel ist außerdem vorgesehen, dass die weitere Schicht 6 als eine die

Mantelaußenwand 3 des Innenrohrs 2 bildende Schicht ausgebildet ist. Auch ist es denkbar, eine weitere Schicht 6 wie in Figur 2 gezeigt vorzusehen und zusätzlich eine weitere entsprechend ausgebildete weitere Schicht zwischen der wärmeleitenden Schicht 4 und dem Innenrohr 2 anzuordnen.

Durch die vorteilhafte Ausbildung gemäß der hier vorgestellten Ausführungsbeispiele wird eine Kraftstoffleitung 1 zur Verfügung gestellt, die eine erhöhte Standzeit insbesondere bei gleichbleibenden Abmaßen im Vergleich zu bekannten Kraftstoffleitungen aufweist.

Insbesondere kann auf eine Ausbildung mit einem Wellrohr, die einen radialen hohen

Bauraumbedarf begründet, verzichtet werden. Durch die beschriebene Ausbildung können die Schichtdicken der Schichten und des Innenrohrs im Vergleich zu bekannten Lösungen klein gehalten werden. Die Kraftstoffleitung 1 ist darüber hinaus kostengünstig herstellbar und bietet aufgrund ihrer Flexibilität Vorteile bei der Fertigung und Montage. Mit der vorteilhaften

Ausbildung der Kraftstoffleitung 1 ist es außerdem möglich, eine geringere Menge an

Flammenhemmern oder Aufschäummitteln als bisher bekannt zu verwenden, wodurch ebenfalls die Herstellungskosten reduziert werden.