Flüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgussverfahren zum Herstellen einer Halbschale eines Flüssigkeitsbehälters für ein Kraftfahrzeug sowie einen Flüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug .

In modernen Kraftfahrzeugen werden eine Vielzahl von Betriebs- flüssigkeiten mitgeführt, die jeweils in einem Flüssigkeitsbe ^¬ hälter für ein Kraftfahrzeug aufgenommen sind. Beispielsweise dienen Kunststoffkraftstoffbehälter zur Bevorratung von Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor. Derartige Kunststoffkraftstoffbehälter sollen idealerweise leicht, crashsicher und emissionsarm sein. Bezüglich der Emission müssen insbesondere die strenger werdenden gesetzlichen Grenzwerte der maximal zulässigen KraftstoffVerdunstungsemis ^¬ sionen von Kohlenwasserstoffen in die Umwelt eingehalten wer- den. Dies erfordert insbesondere die Vermeidung von

Kraftstoffleckagen unter allen Betriebsbedingungen, wie z.B. bei der Betankung, inklusive der Betankungsentlüftung, bei der Betriebsentlüftung, also der Kraftstoffausgasung bei einem Temperaturanstieg eines Tanksystems, sowie die Minimierung von Diffusion der Kohlenwasserstoffe durch die Behälterwandung. Um die Diffusion durch die Behälterwandung gering zu halten, weisen Kraftstoffbehälter häufig einen mehrschichtigen Wandungsaufbau auf, der eine Diffusionsbarriere, Haftvermittler und Deckschichten umfasst. Dabei wird eine Barriereschicht meist zweiseitig von zwei Haftvermittlerschichten eingefasst, die ihrerseits wiederum von jeweils einer Deckschicht bedeckt sind. So ergibt sich ein beispielsweise fünfschichtiger Wan ^¬ dungsaufbau, mit einer Barriereschicht aus EVOH, zwei Haftver mittlerschichten aus LDPE und zwei Deckschichten aus HDPE .

Sofern ein solcher Flüssigkeitsbehälter mit einer Barriereschicht im Spritzgussverfahren hergestellt wird, ist die Bar ^¬ riereschicht im Bereich von im Spritzguss geformten

Anschlusselementen, wie einem Einfüllstutzen, einem Entlüftungsstutzen oder dergleichen, durchbrochen. Durch das Durchbrechen der Barriereschicht sind im Bereich derartiger

Anschlusselemente Permeationspfade gebildet, entlang derer es im Betrieb zu einer erhöhten Emission ausdiffundierender Kohlenwasserstoffe kommt.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, ein Spritzgussverfahren zum Herstel len einer Halbschale eines Flüssigkeitsbehälters für ein Kraftfahrzeug sowie einen Flüssigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welche die voranstehend genannten Nach ^¬ teile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweisen, und insbesondere eine reduzierte diffusionsbedingte Emission er ^¬ möglichen .

Die voranstehend beschriebene technische Problemstellung wird gelöst durch ein Spitzgussverfahren nach Anspruch 1 und einen Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 7. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Spritzgussverfahren zum Herstellen einer Halbschale eines Flüssigkeitsbehälters für ein Kraftfahrzeug, mit den

Verfahrens schritten :

- Bereitstellen einer Barrierefolie in einer Kavität eines Spritzgusswerkzeugs, wobei die Kavität zur Formgebung der Halbschale vorgesehen ist;

Bereitstellen einer Barrierehülse in der Kavität;

Einspritzen von plastifiziertem Spritzgusswerkstoff in die Kavität,

wobei plastifizierter Spritzgusswerkstoff auf die Barrierefolie aufgespritzt wird und/oder die Barrie ^¬ refolie mit plastifiziertem Spritzgusswerkstoff hin ^¬ terspritzt wird; und

- wobei die Barrierehülse unter Ausbildung eines An ^¬ schlusselements der Halbschale, insbesondere eines Stutzens, mit plastifiziertem Spritzgusswerkstoff hinterspritzt wird und/oder mit plastifiziertem

Spritzgusswerkstoff umspritzt wird.

Durch die Einbindung der Barrierehülse im Bereich des Anschlusselements kann die diffusionsbedingte Emission reduziert werden . Bei dem Anschlusselement kann es sich um einen Stutzen handeln. Der Stutzen kann zum Anschluss eines Schlauchs oder ei ^¬ nes Rohrs ausgebildet sein. Der Stutzen kann eine umlaufende Fase oder einen umlaufenden Steg als Halteelement zum Befesti ^¬ gen eines Schlauchs haben. Der Stutzen kann ein umlaufendes Tannenbaumprofil zum Halten eines Schlauchs haben. Der Stutzen kann eine kreisrund umlaufende Auswölbung zum Halten eines Schlauchs haben. Alternativ oder ergänzend kann wenigstens ein Anschlusselement vorgesehen sein, dass zur Durchführung elektrischer Leitungen vorgesehen ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Spritzgussverfahren gekennzeichnet durch das Bereitstellen einer Barrierehülse in der Kavität, mit den Verfahrensschritten: Einsetzen der Barrierehülse in eine Ausnehmung zur Formgebung des Anschlussele- ments; und/oder Aufschieben der Barrierehülse auf einen Dorn des Spitzgusswerkzeugs.

Die Barrierehülse kann demnach formschlüssig in einem Spritz ^¬ gusswerkzeug gehalten sein, wobei ein Dorn oder eine Ausneh- mung zum Halten der Barrierehülse an einer Formhälfte eines

Spritzgusswerkzeugs vorgesehen sein können. So kann die Barrierehülse zuverlässig und wiederholgenau in einem Spritzguss ^¬ werkzeug positioniert werden. Die Barrierehülse kann über ein Vakuum oder elektrostatisch an dem Spritzgusswerkzeug gehalten sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Spritzgussverfahren gekennzeichnet durch das Bereitstellen der Barrierefolie und der Barrierehülse derart, dass eine Längsachse einer Durch- gangsöffnung der Barrierehülse quer zu einer Außenfläche oder Innenfläche der Barrierefolie orientiert ist und/oder dass die Barrierefolie an der Barrierehülse anliegt.

Die Längsachse der Durchgangsöffnung der Barrierehülse kann insbesondere senkrecht zu einer Außenfläche oder Innenfläche der Barrierefolie orientiert sein.

Die Barrierefolie kann derart an der Barrierehülse anliegen, dass die Barrierefolie bündig oder überlappend, insbesondere spaltfrei an der Barrierehülse anliegt. Die Barrierehülse er ^¬ gänzt damit die Barrierewirkung der Barrierefolie im Bereich des Anschlusselements.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Spritzgussverfahren gekennzeichnet durch das Bereitstellen der Barrierefolie und der Barrierehülse derart, dass eine Durchgangsöffnung der Bar ^¬ rierefolie zumindest abschnittweise fluchtend mit einer Durch ^¬ gangsöffnung der Barrierehülse angeordnet ist und/oder dass eine Durchgangsöffnung der Barrierefolie und eine Durchgangs- Öffnung der Barrierehülse koaxial angeordnet sind.

Es kann beispielsweise eine Barrierefolie bereitgestellt wer ^¬ den, die an einer oder mehreren Stellen gelocht ist, d.h. eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Jeder Durchgangs- Öffnung der Barrierefolie kann eine Barrierehülse eines An ^¬ schlusselements zugeordnet sein, um eine Verringerung der diffusionsbedingten Emission eines jeweiligen Anschlusselements zu erreichen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Spritzgussverfahren gekennzeichnet durch das Bereitstellen der Barrierefolie und der Barrierehülse derart, dass die Barrierehülse zumindest ab ^¬ schnittweise in einer Durchgangsöffnung der Barrierefolie sitzt. Die Barrierehülse kann in Bereich einer Teillänge um- fangsseitig vollständig von der Barrierefolie eingefasst sein. Die Barrierefolie kann insbesondere spaltfrei an einer äußeren Mantelfläche der Barrierehülse anliegen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Spritzgussverfahren er- folgt ein Stoffschlüssiges Verbinden der Barrierehülse und der Barrierefolie. Die Stoffschlüssige Verbindung kann z.B. wäh ^¬ rend des Spritzgussverfahrens infolge eines Drucks und eines Temperaturanstiegs erfolgen, der aus dem Einspritzen des plas- tifizierten Spritzgusswerkstoffs resultiert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Barrierehülse vor Einspritzen von plastifiziertem Spritzgusswerkstoff in die Kavität stoff ^¬ schlüssig mit der Barrierefolie verbunden worden ist. Die Barrierehülse und die Barrierefolie können zumindest ab ^¬ schnittweise im Bereich einer Überlappung stoffschlüssig mit ^¬ einander verbunden sein. Insbesondere können die Barrierehülse und die Barrierefolie zumindest abschnittsweise miteinander verschweißt sein oder miteinander verklebt sein. Auf diese Weise kann die Barrierewirkung im Bereich einer Nahtstelle zwischen der Barrierefolie und der Barrierehülse verbessert werden . Aiterativ oder ergänzend kann ein stoffschlüssiges Verbinden des Spritzgusswerkstoffs mit der Barrierehülse und/oder der Barrierefolie erfolgen.

Die Barrierehülse und die Barrierefolie können stoffschlüssig miteinander und zusätzlich jeweils stoffschlüssig mit dem

Spritzgusswerkstoff verbunden werden. Die Verbindungen können im Wesentlichen gleichzeitig durch das Einbringen des plasti- fizierten Spritzgusswerkstoffs in das Spritzgusswerkzeug und die damit einhergehende Druckaufbringung und den Wärmeeintrag erfolgen.

Es kann vorgesehen sein, dass die Barrierehülse vor dem Einbringen in ein Spritzgusswerkzeug mit der Barrierefolie ver ^¬ bunden wird, insbesondere verklebt oder verschweißt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Flüs ^¬ sigkeitsbehälter für ein Kraftfahrzeug, mit zwei miteinander verbundenen Halbschalen, die ein Vorratsvolumen zur Aufnahme einer Flüssigkeit begrenzen, wobei wenigstens eine der Halb- schalen eine Barrierefolie als Diffusionsbarriere hat und ein Anschlusselement, insbesondere einen Stutzen, zum Anschließen eines Schlauchs oder Rohrs aufweist, wobei dem Anschlussele ^¬ ment wenigstens eine Barrierehülse zugeordnet ist, die eine Diffusionsbarriere im Bereich des Anschlusselements bildet. Durch die Einbindung der Barrierehülse im Bereich des Anschlusselements kann die diffusionsbedingte Emission reduziert werden. Die Barrierehülse kann integraler Bestandteil einer Behälterwandung der Halbschale sein und insbesondere stoff- schlüssig mit einem Trägerwerkstoff der Halbschale verbunden sein .

Die Barrierehülse und/oder die Barrierefolie können artgleich mit einem Werkstoff der Halbschale verbunden sein. Beispiels- weise können die Barrierehülse und/oder die Barrierefolie eine Barriereschicht einfassende Deckschichten aus HDPE haben, wo ^¬ bei eine Deckschicht mit einem aus HDPE bestehenden Trägerwerkstoff der Halbschale stoffschlüssig verbunden ist. Die Barrierehülse kann, je nach Wandungsstärke und Werkstoff, flexibel bzw. biegeschlaff sein oder eine in sich steife

Struktur aufweisen.

Die Barrierehülse kann ein Inlay sein, dass zum Einlegen in eine Ausnehmung einer Spritzgussform oder zum Aufschieben auf einen Dorn einer Spritzgussform vorgesehen ist.

Insbesondere kann wenigstens eine Halbschale mit einem voran ^¬ stehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sein.

Bei dem Anschlusselement kann es sich um einen Stutzen handeln. Der Stutzen kann zum Anschluss eines Schlauchs oder ei ^¬ nes Rohrs ausgebildet sein. Der Stutzen kann eine umlaufende Fase oder einen umlaufenden Steg als Halteelement zum Befesti ^¬ gen eines Schlauchs haben. Der Stutzen kann ein umlaufendes Tannenbaumprofil zum Halten eines Schlauchs haben. Der Stutzen kann eine kreisrund umlaufende Auswölbung zum Halten eines Schlauchs oder eines Rohrs haben. Alternativ oder ergänzend kann wenigstens ein Anschlusselement vorgesehen sein, dass zur Durchführung elektrischer Leitungen vorgesehen ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass eine Längsachse einer Durchgangsöffnung der Hülse quer zu einer Außenfläche oder Innenfläche der Bar ^¬ rierefolie orientiert ist.

Die Längsachse der Durchgangsöffnung der Barrierehülse kann insbesondere senkrecht zu einer Außenfläche oder Innenfläche der Barrierefolie orientiert sein.

Die Barrierefolie kann derart an der Barrierehülse anliegen, dass die Barrierefolie bündig, insbesondere spaltfrei an der Barrierehülse anliegt. Die Barrierehülse ergänzt damit die

Barrierewirkung der Barrierefolie im Bereich des Anschlussele ^¬ ments .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass eine Durchgangsöffnung der Barrierefolie zumindest abschnittweise fluchtend mit einer Durchgangsöffnung der Barrierehülse angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend können eine Durchgangsöffnung der Barrierefolie und eine

Durchgangsöffnung der Barrierehülse koaxial angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Barrierehülse zumindest ab ^¬ schnittweise in einer Durchgangsöffnung der Barrierefolie sit ^¬ zen .

Die Barrierehülse kann in Bereich einer Teillänge umfangssei- tig vollständig von der Barrierefolie eingefasst sein. Die Barrierefolie kann insbesondere spaltfrei an einer äußeren Mantelfläche der Barrierehülse anliegen. Die Barrierehülse und die Barrierefolie können zumindest ab ^¬ schnittweise stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Insbe ^¬ sondere können die Barrierehülse und die Barrierefolie

zumindest abschnittsweise miteinander verschweißt sein oder miteinander verklebt sein. Auf diese Weise kann die Barriere ^¬ wirkung im Bereich einer Nahtstelle zwischen der Barrierefolie und der Barrierehülse verbessert werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass die Barrierefolie und/oder die Barrierehülse ein Monolayer, d.h. einschichtig ist. Alternativ oder ergänzend können die Barrierefolie und/oder die Barrierehülse mehrschichtig sein. Alternativ oder ergänzend kann die Barrie ^¬ refolie gelocht sein.

Die Barrierefolie und/oder die Barrierehülse können z.B. eine Barriereschicht aus EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer ) , zwei Haftvermittlerschichten aus LDPE (Low Density Polyethylen) und zwei Deckschichten aus HDPE (High Density Polyethyl- ene) aufweisen.

Der Spritzgusswerkstoff kann eine einlagige oder mehrlagige Trägerschicht bilden, die einen oder mehrere der folgenden Werkstoffe aufweisen oder aus einem oder mehreren der folgen- den Werkstoffe bestehen kann: Elastomer, thermoplastisches

Elastomer, HDPE (High-density Polyethylene) , faserverstärktes Polyamid, PA (Polyamid) , teilaromatisches Polyamid, schlagzä ^¬ hes Polyamid. Die einlagige oder mehrlagige Barriereschicht kann einen oder mehrere der folgenden Werkstoffe aufweisen oder aus einem oder mehreren der folgenden Werkstoffe bestehen: EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer) , LDPE (Low-density Polyethylene) , PEEK ( Polyetheretherketon) , PA (Polyamid) , teilaromatisches Poly- amid, HDPE (High-density Polyethylene), Fluorpolymer. Z.B. kann die Barriereschicht dreilagig aus PA und EVOH aufgebaut sein, wobei eine zentrale EVOH Lage zweiseitig von PA- Deckschichten bedeckt bzw. eingefasst ist. Es können auch ein beispielsweise sechslagiger Wandungsaufbau oder ein fünflagi- ger Aufbau aus HDPE, LDPE und EVOH vorgesehen sein, wobei eine zentrale Schicht aus EVOH zweiseitig von jeweils einer LDPE Schicht bedeckt ist, und wobei die LDPE-Schichten ihrerseits wiederum von HDPE-Schichten bedeckt sind. Es kann beispielsweise eine Barrierefolie bereitgestellt wer ^¬ den, die an einer oder mehreren Stellen gelocht ist, d.h. eine oder mehrere Durchgangsöffnungen aufweist. Jeder Durchgangsöffnung der Barrierefolie kann eine Barrierehülse eines An ^¬ schlusselements zugeordnet sein, um eine Verringerung der diffusionsbedingten Emission eines jeweiligen Anschlusselements zu erreichen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass eine Durchgangsöffnung des Anschlussele- ments einen gekrümmten Verlauf aufweist oder einen Knick hat, wobei das Anschlusselement insbesondere ein 45°-Anschluss, ei ^¬ nen 60 ° -Anschluss oder einen 90 ° -Anschluss bildet. Die Barrie ^¬ rehülse kann an die Form des Anschlusses angepasst sein, um eine zuverlässige Barrierewirkung bereitzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass ein Anschluss mit einer Neigung zwischen 0° und 90° vorgesehen ist, wobei die Neigung ohne Ausbildung eines Sprungs oder Knicks als Freiformfläche sprungfrei ge ^¬ krümmt sein kann. Nach einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass die Barrierefolie und die Barrierehülse zumindest abschnittsweise überlappend angeordnet sind, wobei insbesondere die Barrierehülse und/oder die Barrierefolie eine Auftulpung aufweisen oder zumindest abschnittweise trichter- förmig sind. Durch die Überlappung kann eine Verringerung der diffusionsbedingten Emission im Bereich eines Übergangs oder einer Nahtstelle zwischen der Barrierefolie und der Barrierehülse erreicht werden. Nach einer weiteren Ausgestaltung des Flüssigkeitsbehälters ist vorgesehen, dass die Barrierefolie und die Barrierehülse stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Die Barrierehülse und die Barrierefolie können z.B. im Bereich einer Überlappung stoffschlüssig miteinander verbunden sein, insbesondere miteinander verschweißt oder verklebt sein.

Alternativ oder ergänzend können die Barrierehülse und/oder die Barrierefolie stoffschlüssig mit einem Spritzgusswerkstoff der Halbschale verbunden sein. Der Spritzgusswerkstoff kann insbesondere ein strukturgebender Trägerwerkstoff sein, mit dem die Barrierefolie und/oder die Barrierehülse stoffschlüs ^¬ sig verbunden sind. So kann eine zuverlässige, nicht zerstö ^¬ rungsfrei lösbare Einbindung der Barrierehülse und/oder der Barrierefolie in den Flüssigkeitsbehälter erfolgen.

Die Barrierefolie und/oder die Barrierehülse können eine Wand ^¬ dicke in einem Bereich von 100 ym bis 1000 ym haben. Die Halbschalen des Flüssigkeitsbehälters können entlang anei ^¬ nander anliegender Ränder stoffschlüssig miteinander verbunden sein, insbesondere miteinander verschweißt sein. Es kann vorgesehen sein, dass beide Halbschalen eine Barrierefolie mit wenigstens einer Barrierehülse haben. Es kann vorgesehen sein, dass beide Halbschalen eine Barrierefolie haben, jedoch nur eine Halbschale eines oder mehrere Anschlusselemente mit je ^¬ weils zugeordneten Barrierehülsen hat, während die andere Halbschale keine Anschlusselemente aufweist. Die Barrierehülse kann durch Extrusion eines Schlauchmaterials ein- oder mehrschichtig hergestellt sein. Auf diese Weise ergibt sich eine umfangsseitig nahtlose Wandung mit homogenen Bauteileigenschaften, z.B. hinsichtlich der Festigkeit und Barrierewirkung. Um einen mehrlagigen Aufbau zu erreichen, können Schlauchfolien gefaltet als Rohmaterial bereitgestellt werden .

Die Barrierehülse kann aus einem ein- oder mehrschichtigen Band-, Folien oder Plattenmaterial hergestellt sein, das in Hülsenform gebogen und entlang einer Stoßkante längsseitig verschweißt worden ist. Die Hülse weist in diesem Fall eine Längsnaht auf.

Es kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis einer Breite bzw. Wandungsdicke bl des Anschlusselements im Bereich eines Perme- ationspfads zu einer Länge LI des Permeationspfads kleiner oder gleich 0,5 ist (bl/lLl < 0,5).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei- spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Anschlusselements eines Flüs ^¬ sigkeitsbehälters gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 einen weiteren Querschnitt eines Anschlusselements eines Flüssigkeitsbehälters gemäß dem Stand der Tech ^¬ nik; Fig. 3 einen Querschnitt eines Anschlusselements eines er ^¬ findungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters ;

Fig. 4 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Flüssig- keitsbehälters ; Fig. 5 eine Barrierehülse und eine Barrierefolie vor dem

Spritzguss ;

Fig. 6 die Barrierehülse und die Barrierefolie aus Fig. 5 nach dem Spritzguss;

Fig. 7 Fig. 14 weitere alternative Querschnittsformen ei ^¬ nes Anschlusselements eines erfindungsgemäßen Flüs- sigkeitsbehälters ;

Fig. 15 einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Spritzgussverfahrens .

Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils einen Querschnitt eines An ^¬ Schlusselements 1 eines Flüssigkeitsbehälters 3 gemäß dem

Stand der Technik. Es ist lediglich ein Ausschnitt einer Wandung 5 des Flüssigkeitsbehälters 3 dargestellt. Die Wandung 5 des Flüssigkeitsbehälters 3 weist eine Barriereschicht 7 und eine Trägerschicht 9 auf. Das Anschlusselement 1 ist auf einer der Trägerschicht 9 abgewandten Seite der Barriereschicht 7 angeordnet (Variante gemäß Fig. 1) oder sitzt auf der Träger ^¬ schicht 9, bei innenliegender Barriereschicht (Variante gemäß Fig. 2. Auf das Anschlusselement 1 ist ein Schlauch 11 aufge ^¬ schoben, der beispielsweise Teil einer Entlüftung des Flüssig- keitsbehälters 3 ist.

Sofern Kraftstoff in dem Flüssigkeitsbehälter 3 bevorratet wird, kommt es zu einer erhöhten diffusionsbedingten Kraftstoffemission entlang von Permeationspfaden 13. Über die Per- meationspfade 13 kann bevorrateter Kraftstoff ausdiffundieren, da Kunststoff der Trägerschicht 9 bzw. des Stutzens 1 entlang dieser Pfade nicht durch die Barriereschicht 7 gegenüber einer Umgebung U abgegrenzt wird. Entlang der Permeationspfade 13 findet daher z.B. eine nicht durch die Barriereschicht 7 be- grenzte Kohlenwasserstoffdiffusion über den Kunststoff der Trägerschicht 9 bzw. des Anschlusselements 1 statt. Je größer die Anzahl der an einem Flüssigkeitsbehälter 3 vorgesehenen Anschlusselemente 1 ist, umso größer sind auch die Kraftstoff ^¬ leckagen aufgrund diffusionsbedingter Kohlenwasserstoffemis- sion oder Leckage in eine Umgebung U.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt eines Anschlusselements 2 eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters 4 (Fig. 4). Bei dem Flüssigkeitsbehälter 4 handelt es sich vorliegend um einen Kraftstoffbehälter 4 für ein Kraftfahrzeug.

Der Flüssigkeitsbehälter 4 hat zwei miteinander verbundene Halbschalen 6, 8. Die Halbschalen 6, 8 begrenzen ein Vorratsvolumen 10 zur Aufnahme einer Flüssigkeit 12. Bei der Flüssig- keit 12 handelt es sich vorliegend um Kraftstoff 12 für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Halbscha ^¬ len 6, 8 haben jeweils eine mehrlagige Barrierefolie 14, 16 als Diffusionsbarriere. Die Halbschale 6 hat vorliegend drei Anschlusselemente 2. Es versteht sich, dass die Anordnung, Anzahl und Geometrie von an den Halbschalen 6, 8 vorgesehenen Anschlusselementen gemäß alternativer Ausführungsbeispiel variiert werden kann. So können an einer Halbschale 6, 8 alternativ oder ergänzend zu der in Fig. 4 gezeigten Anordnung weitere Anschlusselemente vorgese ^¬ hen sein, wie z.B. in den Figuren 6 bis 14 dargestellt.

Bei den Anschlusselementen 2 handelt es sich vorliegend um Stutzen 2, die zum Anschließen eines Schlauchs 18 eingerichtet sind, wie in Fig. 3 exemplarisch dargestellt.

Wie Fig. 3 zu entnehmen, ist dem Anschlusselement 2 eine mehr ^¬ schichtige Barrierehülse 20 zugeordnet. Die Barrierehülse 20 bildet vorliegend eine Diffusionsbarriere im Bereich des An- Schlusselements 2. Zwar kann durch die Barrierehülse 20 eine diffusionsbedingte Kraftstoffemission nicht vollständig ver ^¬ mieden werden, wie durch die Permeationspfade 22 angedeutet. Jedoch wird in dem vorliegenden Beispiel durch die Verwendung der Barrierehülse 20 der freibleibende Querschnitt entlang ei- nes Permeationspfads 22 im Vergleich zum Stand der Technik ge ^¬ mäß Fig. 1 und 2 verringert und zudem der Diffusionsweg im Vergleich zum Stand der Technik verlängert. Auf diese Weise kann die diffusionsbedingte Kraftstoffemission erheblich reduziert werden.

Die Barrierehülse 20 hat eine Längsachse L, entlang derer eine Durchgangsöffnung 24 erstreckt ist, wobei die Durchgangsöff ^¬ nung 24 quer, vorliegend senkrecht, zu einer Außenfläche 26 und einer Innenfläche 28 der Barrierefolie 14 orientiert ist. Die Barrierehülse 20 sitzt in einer Durchgangsöffnung 30 der Barrierefolie 14 und die Durchgangsöffnung 30 ist ebenfalls entlang der Längsachse L erstreckt und damit koaxial zur Bar ^¬ rierehülse 20 angeordnet. Die Barrierefolie 14 und die Barrierehülse 20 sind vorliegend mehrschichtig aufgebaut. Die Barrierefolie 14 hat eine Barrie ^¬ reschicht 32, die zweiseitig von Deckschichten 34 eingefasst ist. Die Barrierehülse 20 hat eine Barriereschicht 36, die zweiseitig von Deckschichten 38 eingefasst ist.

Die Barrierefolie 14 und die Barrierehülse 20 sind stoff ^¬ schlüssig miteinander verbunden, vorliegend miteinander verschweißt. Die Barrierehülse 20 und die Barrierefolie 14 sind vorliegend zudem stoffschlüssig mit einem Spritzgusswerkstoff 40 einer strukturgebenden Trägerschicht 41 der Halbschale 6 verbunden. Bei dem Spritzgusswerkstoff 40 handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff, vorliegend HDPE . Bei den Deckschichten 34, 36 handelt es sich ebenfalls um HDPE, so dass jeweils eine artgleiche Verschweißung vorliegt. Die Barrierefolie 14 hat vorliegend eine Wanddicke dl von ca. 700 ym. Die Barrierehülse 20 hat vorliegend eine Wanddicke d2 von ca. 500 ym. Gemäß alternativer Ausführungsbeispiele kann vorgesehen sein, dass die Barrierehülse 20 und/oder die Barrierefolie 14 als Monolayer, das heißt einschichtig, ausgeführt sind. In diesem Fall dient der Monolayer sowohl zur stoffschlüssigen Anbindung der Barriereschicht an den Trägerwerkstoff 40 und hat zudem die Funktion einer Diffusionsbarriere für den bevorrateten Kraftstoff 12, insbesondere für Kohlenwasserstoffe.

Das Verhältnis einer Breite bl bzw. Wandungsdicke bl des An ^¬ schlusselements 2 im Bereich eines Permeationspfads 22 zu ei- ner Länge LI des Permeationspfads ist vorliegend kleiner 0,5 (bl/Ll < 0,5).

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, sind die beiden Halbschalen 6, 8 des Flüssigkeitsbehälters 4 in den Bereichen 42 miteinander verschweißt.

Fig. 5 zeigt eine mehrschichtige Barrierehülse 44 und eine mehrschichtige Barrierefolie 46, vor dem Aufspritzen bzw. Hin ^¬ terspritzen mit Trägerwerkstoff 40. Die Barrierehülse 44 und die Barrierefolie 46 sind in einem Bereich 48 überlappend an ^¬ geordnet. Die Barrierehülse 44 weist vorliegend einen kreis ^¬ rund umlaufenden Kragen 50 auf.

Durch das Einspritzen von Spritzgusswerkstoff 40 in eine

Spritzgussform (nicht dargestellt) werden die Barrierehülse 44 und die Barriereschicht 46 aufgrund des Druck- und Temperatur ^¬ eintrags überlappend miteinander verschweißt, wie der Fig. 6 zu entnehmen ist. Weiter entsteht auch eine Stoffschlüssige Verbindung bzw. Verschweißung der Barrierehülse 44 und der Barriereschicht 46 mit dem Trägerwerkstoff 40. Das in dieser Art gebildete Anschlusselement 52 hat demnach eine innenliegende Barrierehülse 44, wobei die Barrierefolie 46 ebenfalls innen liegend, d.h. einen zu bevorratenden Kraft- stoff zugewandt, angeordnet ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Variante eines Anschlusselements 54 mit einer innenliegenden Barrierehülse 56. In diesem Fall ist die eine Barrierefolie 58 im Vergleich zum Beispiel der Fig. 6 jedoch außenliegend an einer Halbschale eines Flüssigkeitsbe ^¬ hälters angeordnet, das heißt, auf einer dem zu bevorratenden Kraftstoff abgewandten Seite der Halbschale.

Die Barrierefolie 58 ist daher im Bereich einer Innenseite 60 stoffschlüssig mit Trägerwerkstoff 40 verbunden, während auf einer der Seite 60 abgewandten Seite 62 lokal das Anschlus ^¬ selement 54 angespritzt ist. Wie auch im Beispiel der Fig. 6 weist das Beispiel gemäß Fig. 7 einen Kragen bzw. eine Auftul- pung 64 auf, im Bereich derer die Barrierefolie 58 und die Barrierehülse 56 überlappend angeordnet und stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Fig. 8 zeigt eine weitere Alternative eines Anschlusselements 65, bei dem eine Barrierehülse 66 und auch eine Barrierefolie 68 jeweils außenliegend, das heißt im Bereich einer einem Vor ^¬ ratsvolumen eines Flüssigkeitsbehälters abgewandten Außenseite einer Halbschale des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind.

Die Barrierehülse 66 ist vorliegend bereits vor dem Spritzguss des Trägermaterials 40 an die entstehende Kontur des Anschlus ^¬ selements 65 angepasst worden und weist auch bereits vor dem Spritzguss eine Auftulpung 70 auf, im Bereich derer die Barrierehülse 66 durch den Spritzgussvorgang des zunächst plastifi- zierten Trägermaterials 40 mit der Barrierefolie 68

stoffschlüssig verbunden wird. Die Barrierehülse 66 und/oder die Barrierefolie 68 können als Monolayer oder mehrschichtig ausgeführt werden.

Fig. 9 zeigt eine weitere Variante eines Anschlusselements 72, wobei in diesem Fall eine Auftulpung 74 an einer Barrierefolie 76 vorgesehen ist. Die Barrierefolie 76 ist demnach bereits vor dem Hinterspritzen mit dem Trägerwerkstoff 40 gelocht und weist die Auftulpung 74 auf, um vor dem Spritzgussvorgang eine Überlappung zu einer in einem Spritzgusswerkzeug vorgesehenen Hülse 78 auszubilden.

Je nach anzubindendem Schlauch, Rohr oder Kabel, können Anschlusselemente verschiedenartige Profile aufweisen, wie nach ^¬ stehend mit Bezug zu den Figuren 10-14 weiter verdeutlicht wird. Hierbei wird in den Figuren 10-14 jeweils linksseitig der gestrichelten Linie eine Variante gezeigt, in der Barriereschicht und Barrierehülse außenliegend angeordnet sind, wäh ^¬ rend jeweils rechts der gestrichelten Linie eine Variante für das gezeigte Profil des Anschlusselements mit innenliegender Barrierefolie und Barrierehülse dargestellt ist.

Fig. 10 zeigt ein Anschlusselement 80 mit einem Tannenbaumpro ^¬ fil. Wie auf der linken Seite exemplarisch dargestellt, können eine Barrierehülse 82 und eine Barrierefolie 84 außenliegend angeordnet sein. Die Barrierehülse ist vorliegend bereits vor dem Spritzguss an das Tannenbaumprofil angepasst worden. Gemäß alternativer Ausführungsbeispiele kann jedoch vorgesehen sein, dass eine im Wesentlichen kreiszylindrische Barrierehülse be ^¬ reitgestellt wird, die ausschließlich durch den Spritzgussvor- gang zu dem Tannenbaumprofil geformt wird. Alternativ können eine Barrierehülse 86 und eine Barrierefolie 88 innenliegend angeordnet sein, wie im rechten Bildteil dargestellt. Fig. 11 zeigt eine weitere Variante eines Anschlusselements 90, mit linksseitig dargestellter, außenliegender Barrierehülse 92 und außenliegender Barrierefolie 94. Auf der rechten Bildseite ist wiederum das Anschlusselement 90 mit innenlie- gender Barrierehülse 96 und innenliegender Barrierefolie 98 dargestellt .

Gemäß Fig. 12 weist ein Anschlusselement 100 eine Auswölbung 102 auf, die außenliegend von einer Barrierehülse 104 um- schlössen ist, zusammen mit einer außenliegenden Barrierefolie 106. Alternativ kann das Anschlusselement 100 in Kombination mit einer innenliegenden Barrierehülse 108 und einer innenlie ^¬ genden Barrierefolie 110 verwendet werden. Fig. 13 zeigt ein Anschlusselement 112, das als 45 ° -Anschluss ausgeführt ist, mit einer Barrierehülse 114 und einer Barrie ^¬ refolie 116.

Fig. 14 zeigt ein Anschlusselement 118, das als 90 ° -Anschluss ausgeführt ist, mit einer Barrierehülse 120 und einer Barrie ^¬ refolie 122.

Es versteht sich, dass bei allen zuvor diskutierten Varianten ein- oder mehrschichtige Barrierehülsen und ein- oder mehr- schichtige Barrierefolien eingesetzt werden können.

Anhand Fig. 15 wird exemplarisch der Ablauf eines erfindungs ^¬ gemäßen Spritzgussverfahrens beschrieben. Bei einem erfindungsgemäßen Spritzgussverfahren zum Herstellen einer

Halbschale eines Flüssigkeitsbehälters für ein Kraftfahrzeug erfolgen die folgenden Verfahrensschritte:

A Bereitstellen einer Barrierefolie in einer Kavität eines Spritzgusswerkzeugs, wobei die Kavität zur Formgebung der Halbschale vorgesehen ist; Bereitstellen einer Barrierehülse in der Kavität;

Einspritzen von plastifiziertem Spritzgusswerkstoff in die Kavität ,

wobei plastifizierter Spritzgusswerkstoff auf die Barrierefolie aufgespritzt wird und/oder die Barrie ^¬ refolie mit plastifiziertem Spritzgusswerkstoff hin ^¬ terspritzt wird; und

wobei die Barrierehülse unter Ausbildung eines An ^¬ schlusselements der Halbschale, insbesondere eines Stutzens, mit plastifiziertem Spritzgusswerkstoff hinterspritzt wird und/oder mit plastifiziertem

Spritzgusswerkstoff umspritzt wird.

Bezugszeichen

1 Anschlusselement

2 Anschlusselement

3 Flüssigkeitsbehälter

4 Flüssigkeitsbehälter

5 Wandung

6 Halbschale

7 Barriereschicht

8 Halbschale

9 Trägerschicht

10 Vorratsvolumen

11 Schlauch

12 Kraftstoff

13 Permeationspfad

14 Barrierefolie

16 Barrierefolie

18 Schlauch

20 Barrierehülse

22 Permeationspfad

24 Durchgangsöffnung

26 Außenfläche

28 Innenfläche

30 Durchgangsöffnung

32 Barriereschicht

34 Deckschicht

36 Barriereschicht

38 Deckschicht

40 Spritzgusswerkstoff, Trägerwerkstoff

41 Trägerschicht

42 Bereich

44 Barrierehülse

46 Barrierefolie

48 Bereich Kragen

Anschlusselement Anschlusselement Barrierehülse Barrierefolie Seite

Seite

Auftulpung

Anschlusselement Barrierehülse Barrierefolie Auftulpung

Anschlusselement Auftulpung

Barrierefolie Anschlusselement Barrierehülse Barrierefolie Barrierehülse Barrierefolie Anschlusselement Barrierehülse Barrierefolie Barrierehülse Barrierefolie Anschlusselement Auswölbung

Barrierehülse Barrierefolie Barrierehülse Barrierefolie Anschlusselement Barrierehülse Barrierefolie Anschlusselement 120 Barrierehülse 122 Barrierefolie A Verfahrensschritt B Verfahrensschritt C Verfahrensschritt L Längsachse

Li Länge

U Umgebung

dl Wanddicke d2 Wanddicke