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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeuge aller Art, bevorzugt der Transportfahrzeuge aller Art. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung den Explosions- und Brand- sowie Schwallschutz von Fahrzeugen mit Flüssigkeitsbehältern, bevorzugt Transportfahrzeugen, die Gefahrgüter transportieren oder lagern. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von sogenannten Streckmaterialien für den Explosionsschutz sowie Schwallschutz bei Transportfahrzeugen.
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Im Stand der Technik ist seit langer Zeit bekannt, daß Kraftstofftanks von Fahrzeugen mit einem Netzwerk aus dünnen Metallfolien oder Metallfasern ausgefüllt werden können, um den Kraftstoffbehälter explosionssicher zu machen. Derartige Explosions- und Brandschutzvorrichtungen basieren auf dem seit über 100 Jahren bekannten Prinzip der Davy'schen Sicherheitslampe im Bereich des Bergwerkwesens.
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Eine konkrete Explosions- und Brandschutzvorrichtung für Kraftstoffbehälter von Fahrzeugen offenbart beispielsweise die
DE 43 21 662 A1 . Die Vorrichtung umfaßt einen aus einem flexiblen, einen Hohlraum im Fahrzeug formangepaßten Behälter und eine den Behälterinnenraum ausfüllende Netzwerkstruktur aus Metallfolien oder Metallfasern.
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Für die Herstellung von Füllkörpern in Flüssigkeitsbehältern eignet sich auch sogenanntes Streckmaterial, das im Stand der Technik bekannt ist. So offenbart die
DE 197 20 229 A des Anmelders Dr. Michael Späth eine Vorrichtung zur Herstellung von Streckmaterial aus einer verformbaren Folie. Die Vorrichtung verarbeitet Metallfolie, indem ein Schneidwerkzeug die Metallfolie in Förderrichtung mit Längsschnitten versieht und eine weitere Einrichtung eine Querstreckung der Folie bewirkt. Es sind auch Versuche durchgeführt worden, das Streckmaterial auf unterschiedliche Weise herzustellen. So ist beispielsweise Metallfolie mit Querschnitten in Bezug zur Verarbeitungsrichtung versehen worden, wobei die Metallfolie entsprechend in Längsrichtung gestreckt wurde.
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Eine Weiterentwicklung hinsichtlich der hergestellten Folie ist in der
DE 38 16 792 A sowie in der
DE 43 27 670 A (beide Dr. Michael Späth) offenbart. Dort wird die Folie zu kugelförmigen Körpern weiterverarbeitet.
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Zwei gegenläufige Effekte erschweren die Herstellung von geeigneten Streckmaterialien zum Befüllen von Flüssigkeitstanks von Fahrzeugen. Wenn die Wabenstruktur der gestreckten Folie sehr weitmaschig ist, d. h. die Stege der geschnittenen Folie groß gewählt werden, ist zwar der Volumenanteil des Streckmaterials in Bezug zum Gesamtvolumen aus Flüssigkeit und Streckmaterial klein, d. h. die Flüssigkeit nimmt einen relativ großen Anteil ein, jedoch ist die mechanische Stabilität gering. Das Streckmaterial kann aufgrund seines Eigengewichts oder aufgrund von Wechselwirkungen zwischen Teilen des Streckmaterials, wie beispielsweise auftretende Reibungskräfte, zusammensacken. Dadurch wird Gefahr gelaufen, daß ein Volumenbereich im Flüssigkeitstank nicht mit dem Streckmaterial ausgefüllt ist, so daß der durch das Streckmaterial bewirkte Brandschutz ausgehebelt wird. Umgekehrt gilt, daß bei einer engmaschigen Wabenstruktur der Volumenanteil des Streckmaterials zu groß wird und ferner zu viel Masse an Streckmaterial vorhanden ist.
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Eine mögliche Verbesserung hinsichtlich dieses Problems ist in der
DE 197 56 807 A des Anmelders Dr. Michael Späth offenbart. Das Dokument offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Füllkörpern aus Streckmetall, bei dem das von einer Schneid- und Streckmaschine gelieferte Bandmaterial auf zwei Vorratsrollen gespult wird. Eine der beiden Vorratsrollen wird umgespult. Anschließend wird das Bandmaterial der beiden Vorratsrollen zu einer gemeinsamen Rolle gewickelt, so daß jeweils zwei übereinander liegende Windungen beim Wickeln eines Füllkörpers gegenläufig übereinander liegen und die Waben der Bahnen nicht ineinander rutschen können.
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Bei der Übertragung der aus dem Stand der Technik bekannten Befüllung von Treibstofftanks mit Streckmaterial auf die Befüllung von großen Flüssigkeitsbehältern gibt es eine Reihe technischer Probleme. Es besteht insbesondere das oben beschriebene Problem, daß das Streckmaterial bislang nur unzureichend für die Verwendung in großen Tanks geeignet ist. Dies gilt insbesondere für Fahrzeuge mit großen Flüssigkeitsbehältern, da insbesondere beim Betrieb von Fahrzeugen das Streckmaterial durch Erschütterungen und durch den Schwall von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehältern komprimiert wird, wodurch ein Bereich in den großen Tanks entsteht, der frei ist von Streckmaterial. Damit würde das Streckmaterial weitestgehend unwirksam.
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Ferner ist das Streckmaterial bei großen Flüssigkeitsbehältern größeren Scherkräften oder Reibungskräften ausgesetzt. Da das bekannte Streckmaterial meist aus Aluminiumfolien besteht, entstehen Bänder aus Streckmaterial, die äußerst scharfe und harte Kanten besitzen. Bei der Fahrt von Fahrzeugen bewirken Erschütterungen einen Abrieb gerade beim Betrieb von Fahrzeugen mit großen Flüssigkeitsbehältern, da die dort auftretenden Scherkräfte in den Flüssigkeitsbehältern aufgrund der größeren Hebelwirkungen bei größer dimensionierten Füllkörpern entsprechend größer sind. Während der Fahrt auftretende Erschütterungen bewirken aufgrund der Stöße ein Zerknittern des Streckmaterials und damit zu einer Reduzierung des Volumens der Einhüllenden des Füllkörpers.
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Die Verwendung von Streckmaterial für Fahrzeuge ist aus einem weiteren Grund nicht bewerkstelligt worden. Die großen Flüssigkeitsbehälter sind mit Schwallblechen versehen, um die Fahrzeuge fahrstabil zu machen. Diese Schwallbleche erschweren technisch die Anordnung von Streckmaterial.
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Schwallbleche sind jedoch von wesentlicher Bedeutung für Fahrzeuge, die einen großen Flüssigkeitsbehälter aufweisen. Während der Fahrt beeinflußt der Schwall einer sich bewegenden Flüssigkeit die Fahrdynamik ganz erheblich. Flüssigkeitstransporter, wie beispielsweise auch Löschfahrzeuge, können bei einer möglichen Resonanzkatastrophe von der Fahrbahn abweichen oder gar umkippen. Diese Gefahr besteht ganz besonders bei nur teilweise gefüllten Behältern.
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Es hat mehrere Versuche gegeben, Schwallbleche zu ersetzen. Der Grund dafür liegt in einer Gewichtsreduzierung, schließlich handelt es sich bei Schwallblechen um schwere Metallbleche. Ferner tritt trotz Vorhandenseins von Schwallblechen in den Flüssigkeitskompartments ein Schwall auf, der sich nachteilig auf das Fahrverhalten auswirkt.
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Beispielsweise hat es den Versuch gegeben, Polyurethan(PU)-Schaum für die Schwallreduktion zu nutzen. PU-Schaum hat jedoch gravierende Nachteile. Erstens greift die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter möglicherweise den PU-Schaum an. Das ist insbesondere der Fall, wenn es sich bei der transportierten Flüssigkeit um Treibstoff handelt. Zweitens entstehen bei einem Brand von Treibstofffahrzeugen giftige Dämpfe. Drittens ist PU-Schaum nicht hitzebeständig, und viertens ist eine spätere Entsorgung von PU-Schaum kostenintensiv.
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Im Stand der Technik sind weitere Materialien für den Explosionsschutz und Vorrichtungen dafür offenbart. So offenbart die
WO 2009/015514 A ein explosionsfestes Material, bei dem ein poröses Schichtmaterial gewickelt wird. Ferner offenbart die
DE 200 23 859 U1 einen Füllkörper für den Explosionsschutz für einen Tank.
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Ausgehend vom Stand der Technik lag der Erfindung allgemein die Aufgabe zugrunde, die zuvor geschilderten Nachteile im Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Fahrzeuge über einen langen Zeitraum des Fahrzeugbetriebs brand- und explosionssicher zu machen. Ferner lag der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem der Schwall in Flüssigkeitsbehältern von Fahrzeugen aller Art reduziert werden kann. Dieser Schwalleffekt wird z. T. im Stand der Technik auch Schwabeffekt genannt.
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Der Anmelder hat herausgefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch den Gegenstand von Anspruch 1. Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt – ist somit ein Fahrzeug umfassend einen Flüssigkeitsbehälter, einen in dem Flüssigkeitsbehälter angeordneten Füllkörper aus einem Streckmaterial und eine Haltevorrichtung für den Füllkörper in dem Flüssigkeitsbehälter, wobei die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, von dem Füllkörper umfaßt wird, so daß der Füllkörper im Flüssigkeitsbehälter gehalten wird.
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Im Rahmen dieser Erfindung soll unter einem Streckmaterial ein Band oder eine Folie zu verstehen sein, das bzw. die zunächst mit einer Vielzahl von unterbrochenen Einschnitten oder Stanzungen versehen ist, um anschließend quer zur Längsrichtung dieser Einschnitte oder Stanzungen gestreckt, d. h. gedehnt zu werden, was zur Folge hat, daß die vorher zwischen den Einschnitten oder Stanzungen liegenden Streifen zu einem Gitterwerk gestreckt werden. Die ursprünglichen Längseinschnitte oder -stanzungen ermöglichen die Bildung eines Gitternetzwerkes, das wabenartige oder rautenförmige Hohlräume gebildet werden können. Umgekehrt könnte auch das Band oder die Folie mit Einschnitten oder Stanzungen quer zur Verarbeitungsrichtung versehen werden, wobei die Streckung längs dazu vollzogen wird.
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Die Haltevorrichtung in dem Flüssigkeitsbehälter bietet mehrere Vorteile. Zum einen ermöglicht die Haltevorrichtung eine leichte Handhabung des explosions- und brandgeschützten sowie schwallreduzierten Flüssigkeitsbehälters, indem der Formkörper aus dem Streckmaterial beim Bau des Flüssigkeitsbehälters leicht auf die Haltevorrichtung geschoben werden kann. Ferner sind dadurch die Flüssigkeitsbehälter wartungsfreundlich, da die Formkörper leicht aus dem Tank entnommen werden können. Darüber hinaus verhindert die Haltevorrichtung, daß der Formkörper aufgrund seines Eigengewichts gestaucht wird, da mindestens ein Teil des Formkörpers auf der Haltevorrichtung hängend angeordnet ist und da aufgrund der Haltevorrichtung der Formkörper befestigt ist, so daß die Scher- und Reibungskräfte eine Stauchung des Streckmaterials verhindern. Somit bleibt ein formstabiler Füllkörper in dem Flüssigkeitsbehälter erhalten und der Füllkörper bleibt im Flüssigkeitsbehälter genügend formangepaßt. Aufgrund der Befestigung wird ferner erreicht, daß die Formkörper aus Streckmaterial weniger intensiv aneinander herreiben, so daß ein Abrieb bei den Formkörpern verhindert wird.
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Das Streckmaterial bietet überraschenderweise ferner den Vorteil, daß auf zusätzliche, insbesondere herkömmliche Schwallschutzvorrichtungen in den Behältern ganz oder teilweise verzichtet werden kann, da das Streckmaterial der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter selbst genügend Widerstand bietet und so ein Schwappen der Flüssigkeit beim Transport stark reduziert wird. Selbst für den Fall, daß der Flüssigkeitsbehälter über Schwallbleche verfügt, um beispielsweise den Transport unterschiedlicher Substanzen in den verschiedenen Kompartments zu ermöglichen, ist eine erhebliche Schwallreduzierung in den Kompartments gegeben. Für diesen Fall ist also ebenso der Vorteil der Schwallreduzierung gegeben.
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Die Schwallbleche hatten ursprünglich davon abgehalten, das Streckmaterial für große Flüssigkeitstanks, insbesondere Brenn- oder Treibstofftanks zu nutzen. Somit dient der Füllkörper aus dem Streckmaterial dem Explosions- und Brand- sowie Schwallschutz.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs umfaßt die Haltevorrichtung einen Stab, insbesondere einen Stab, der frontseitig und/oder heckseitig in dem Flüssigkeitsbehälter angeordnet bzw. befestigt ist und in den Flüssigkeitsbehälter hineinragt.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um die technisch einfachste Lösung, eine Haltevorrichtung in dem Flüssigkeitsbehälter zu installieren. Der Stab durchdringt dabei mindestens einen Teilbereich des Streckmaterials, so daß mindestens ein Teil des Streckmaterials aufliegt, um so beispielsweise eine Stauchung des Streckmaterials zu verhindern. Bevorzugt wird die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, von dem Füllkörper umfaßt, so daß der Füllkörper im Flüssigkeitsbehälter gehalten wird.
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Die Treibstofftanks gemäß dem Stand der Technik, die mit einem Streckmaterial befüllt sind, haben nur eine geringe Höhe, so daß das Streckmaterial ohne weiteres seine volle Wirkung erreicht. Bei der vorliegenden Erfindung können die Fahrzeuge über Flüssigkeitsbehälter verfügen, die eine Höhe von 0,80 m oder mehr, insbesondere von 1,50 m oder mehr und bevorzugter von 2,20 m oder mehr, am meisten bevorzugt von etwa 1,95 m aufweisen. Selbst bei diesen Größenordnungen, kommt es nicht zu einer nennenswerten Stauchung des Streckmaterials durch Eigengewicht und/oder Scher- oder Reibungskräfte, so daß im oberen Bereich des Flüssigkeitsbehälters kein oder nur ein geringer Freiraum entsteht.
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Wegen der, wie weiter unten beschriebenen, verwendeten Materialien zur Herstellung des Streckmaterials gelingt es, die Volumenverdrängung des Füllkörpers in dem Flüssigkeitsbehälter unter 6 Vol.-%, bevorzugt unter 4 Vol.-%, bevorzugter im Bereich von 1,5 bis 3 Vol.-% zu halten. D. h. in einem Behälter, der die Einhüllende des Füllkörpers darstellt, beträgt das Volumen des Füllkörpers 6 Vol.-% oder weniger, bevorzugt 4 Vol.-% oder weniger, bevorzugter 1,5 bis 3 Vol.-%. Bei Verwendung von Aluminium als Basis für das verwendete Streckmaterial beträgt die Masse an Streckmaterial 20 bis 80 g/l, bevorzugt 35 bis 50 g/l Füllvolumen. Im Rahmen dieser Erfindung soll unter Aluminium selbstverständlich auch eine Legierung auf Basis von Aluminium verstanden werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, stellt der Flüssigkeitsbehälter des Fahrzeugs einen Hohlzylinder mit einer Wand, einem frontseitigen Deckel und einem heckseitigen Deckel oder einen schiefen Hohlzylinder mit einer Wand, einem frontseitigen Deckel und einem heckseitigen Deckel dar, wobei die Deckel in der Draufsicht einen Kreis oder eine Ellipse darstellen, wobei die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, etwa zentriert und etwa senkrecht an dem frontseitigen und/oder heckseitigen Deckel angeordnet ist. Die Haltevorrichtung kann jedoch auch zusätzlich durch eine oder mehrere Querverstrebungen mit der Wand des Flüssigkeitsbehälters befestigt sein. Mit Deckel ist im Rahmen dieser Erfindung das Endstück eines Behälters gemeint, der einen zylinderförmigen oder einen quaderförmigen Behälter bildet. Der Deckel muß dementsprechend nicht zwingend abnehmbar oder zwingend zu öffnen sein.
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Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine technisch vorteilhafte Lösung, das Streckmaterial im Flüssigkeitsbehälter zu befestigen. Bei einer bevorzugteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Wickel von Bahnen aus Streckmaterial hergestellt, so daß der Füllkörper aus dem Streckmaterial einen Zylinder bildet. Wie unten beschrieben, kann der Füllkörper aus dem Streckmaterial auch durch das Gegenwickelverfahren, wie in der
DE-A-197 56 807 des Anmelders Dr. Michael Späth offenbart, hergestellt sein. Der Zylinder kann auch gestaucht vorliegen, so daß Füllkörper in Form eines schiefen Zylinders vorliegt, d. h. eines Zylinders dessen Querschnittsfläche eine Ellipse darstellt. Diese schiefen Zylinder können unter sehr hohem Druck hergestellt werden, der senkrecht zur Längsachse des Zylinders ausgeübt wird. Auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann der Stab durch Querverstrebungen mit der Wand des Flüssigkeitsbehälters verbunden sein.
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Der Füllkörper aus dem Streckmaterial liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Öffnung paßgenau auf dem Stab anliegend vor.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform liegt der Füllkörper aus dem Streckmaterial in Form eines Zylinders oder eines schiefen Zylinders vor, wobei der Füllkörper aus dem Streckmaterial eine Öffnung aufweist und in dem Brenn- oder Treibstoffbehälter gehalten wird, indem die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, durch die Öffnung des Zylinders oder des schiefen Zylinders geführt vorliegt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Flüssigkeitsbehälter im wesentlichen ein Hohlzylinder oder ein schiefer Hohlzylinder, der mit Wickeln von Streckmaterial gefüllt ist, die formangepaßt in dem Flüssigkeitsbehälter vorliegen und die durch einen Stab im Flüssigkeitsbehälter arretiert vorliegen, die den Kern des Wickels durchstoßen, wobei der Stab an einem Deckel oder an beiden Deckeln des Flüssigkeitsbehälters angebracht ist. Der Stab liegt hierbei etwa auf der mittleren Längsachse des Flüssigkeitsbehälters.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug soll jedoch nicht auf solche beschränkt bleiben, bei dem der Flüssigkeitsbehälter in Form eines Zylinders oder eines schiefen Zylinders vorliegt. So ist ein Fahrzeug besonders bevorzugt, bei dem der Flüssigkeitsbehälter einen etwa quaderförmigen Hohlkörper mit Wänden, einem frontseitigen Deckel und einem heckseitigen Deckel darstellt, wobei die Deckel in der Draufsicht Rechtecke oder Rechtecke mit abgerundeten Ecken darstellen, wobei die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, etwa zentriert und etwa senkrecht an dem frontseitigen und/oder heckseitigen Deckel angeordnet ist. Die Haltevorrichtung kann jedoch auch durch Querverstrebungen mit der Wand des Flüssigkeitsbehälters befestigt sein.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Füllkörper aus dem Streckmaterial in Form eines Quaders oder eines Quaders mit abgerundeten Ecken vor, wobei der Füllkörper aus dem Streckmaterial eine Öffnung aufweist und in dem Flüssigkeitsbehälter gehalten wird, indem die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, durch die Öffnung des Quaders geführt vorliegt. Die Füllkörper in Form von Quadern oder Quadern mit abgerundeten Ecken können hergestellt werden, indem das Streckmaterial in Zick-Zack-Form gefaltet wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Füllkörper aus dem Streckmaterial in Form von einem oder mehreren Segmenten in dem Flüssigkeitsbehälter vor. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, daß der Füllkörper einfach herzustellen ist, und die Segmente durch ein leicht durchzuführendes Verfahren in den zu befüllenden Flüssigkeitsbehälter eingeführt werden können. Die Segmente können hergestellt werden, indem Bahnen von Streckmaterial gewickelt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Füllkörper aus dem Streckmaterial mit einer Hülle versehen. Die Hülle bewirkt einen Schutz des Füllkörpers, der notwendig sein kann, da zwischen Füllkörper und Behälterinnenseite auftretende Reibungskräfte oder zwischen zwei Segmenten eines Füllkörpers auftretende Reibungskräfte einen Abrieb der Materialien bewirken können. Insbesondere besteht die Hülle aus einem Kunststoff- und/oder Drahtgeflecht, besonders bevorzugt ist die Hülle aus einem Kunststoffgewebe und/oder einem Edelstahldrahtgeflecht. Diese Hülle bildet eine Einhüllende des Füllkörpers, so daß mindestens die Mantelfläche der Segmente und die Seitenbereiche der Segmente mit einem Kunststoff- und/oder Drahtgeflecht versehen sind. Die Hülle kann durch ein Stützgitter und/oder durch stützende Streben an der Oberfläche des Füllkörpers angebracht sein.
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Ein unerwarteter Vorteil der Hülle besteht darin, daß eine Stauchung durch Scher- oder Reibungskräfte verhindert wird, da das aus Aluminium bestehende Streckmaterial nicht aneinander herreiben kann.
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Wie oben beschrieben ist die Formstabilität des Streckmaterials von Bedeutung für die vorliegende Erfindung. Die Formstabilität wird jedoch von weiteren Faktoren beeinflußt, wie beispielsweise von der Dicke der Metallfolie. Jedoch sollte die Metallfolie nicht zu stark sein, da das Gesamtvolumen des Füllkörpers nicht zu viel Volumen verdrängen soll.
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Es hat sich herausgestellt, daß ein besonders vorteilhaftes Streckmaterial aus einer Metallfolie, insbesondere aus einer Aluminiumfolie hergestellt wird, wobei die Dicke der Folie bevorzugt im Bereich von 30 μm bis 100 μm, bevorzugter von 50 μm bis 90 μm liegt und ganz besonders bevorzugt bei etwa 70 μm liegt. Die Verwendung von Metallfolien zur Herstellung des Streckmaterials bietet ferner den Vorteil, antibakteriell zu wirken.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Streckmaterial bevorzugt hergestellt, indem mit einer Schneideinheit kontinuierlich parallele und versetzte Längsschnitte in der Metallfolie erzeugt werden, und die geschnittene Metallfolie mit einer Streckeinheit umfassend zwei Zahnriemen quer zur Längsrichtung der Metallfolie gestreckt wird, indem die Zahnriemen die beiden Ränder der Metallfolie erfassen und ein Auflaufkörper die darüber laufende Metallfolie aufspreizt, um eine gestreckte Metallfolie zu erhalten.
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Ähnlich dem Prinzip, wie in der
DE-A-197 56 807 des Anmelders Dr. Michael Späth beschrieben, kann das Streckmaterial aus der Metallfolie bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, indem zwei Bahnen einer gestreckten oder gespreizten Metallfolie gegenläufig übereinander gelegt werden und die so erhaltenen Bahnen gewickelt werden. Der Kern des Wickels ist mit einer Öffnung für die Haltevorrichtung versehen. Damit wird auch eine besondere Formstabilität des hergestellten Füllkörpers erreicht.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt der Füllkörper aus dem Streckmaterial aus der Metallfolie einen Wickel aus dem Streckmaterial dar, wobei der Wickel im Kern eine Öffnung aufweist, durch die die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, hindurchgeführt vorliegt. Der Kern des Wickels befindet sich im Zentrum des Wickels. Durch die Öffnung im Zentrum, d. h. im Kern des Wickels kann die Haltevorrichtung, insbesondere der Stab, geführt sein, um den Wickel im Flüssigkeitsbehälter zu befestigen.
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Unter einem Fahrzeug ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliches Fahrzeug zu Lande, zu Wasser oder zu Luft zu verstehen. Das Fahrzeug kann ein Straßenfahrzeug sein, insbesondere ein Tanklastzug, ein Auflieger, ein Sattelauflieger, ein Löschfahrzeug oder ein Anhänger sein. Es kann ferner ein Schienenfahrzeug, insbesondere ein Kesselwagen, oder ein Schiff sein. Ferner kann es sich im Rahmen dieser Erfindung bei dem Fahrzeug um ein Flugzeug oder einen Hubschrauber handeln. Dies gilt trotz des alltäglichen Sprachgebrauchs, demgemäß es sich bei einem Flugzeug oder einem Hubschrauber nicht um ein Fahrzeug im engeren Sinne handelt. Bei einem Flugzeug oder einem Hubschrauber werden durch den Formkörper aus dem Streckmaterial in einem Flüssigkeitsbehälter, der durch eine Haltevorrichtung befestigt ist, dieselben Vorteile erreicht, wie bei jedem anderen Fahrzeug.
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Bevorzugt ist das Fahrzeug geeignet zum Transport von Gefahrgütern oder von flüssigen oder auch gasförmigen brennbaren Stoffen. Allgemein soll im Rahmen der Erfindung ein flüssiger oder gasförmiger Stoff so verstanden werden, daß es sich um ein Fluid jeglicher Art handelt.
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Hinsichtlich der gasförmigen Stoffe soll besonders erwähnt werden, daß die Austrittsgeschwindigkeit von Gasen aus einem undichten Behälter so verringert werden kann, daß dadurch eine Reduzierung der Explosions- und Brandgefahr gegeben ist. Dieses Phänomen kann zurückgeführt werden auf den sogenannten Bleve-Effekt (für engl.: Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion). Dabei ist gezeigt worden, daß Behälter, die ein Streckmaterial als Füllkörper enthalten, beim Erhitzen des Behälters aufgrund einer schnellen Wärmeübertragung innerhalb des Behälters nicht so schnell zerbersten. Ferner bewirkt der Füllkörper bei vorhandenen Leckagen ein langsameres Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter. Ferner wird verhindert, daß die Flamme eines aus dem Flüssigkeitsbehälter entwichenen Fluids nicht in den Flüssigkeitsbehälter schlägt und das Fluid in dem Flüssigkeitsbehälter in Brand setzt.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch den Gegenstand von Anspruch 12. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist somit die Verwendung eines erfindungsgemäßen Füllkörpers aus einem Streckmaterial für Flüssigkeitsbehälter eines Fahrzeuges.
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Weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspektes sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.
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Unter einem Flüssigkeitsbehälter sollen im Rahmen dieser Erfindung allgemein solche für den Transport von Fluiden, insbesondere von gasförmigen oder flüssigen Stoffen, bevorzugt von Brenn- oder Treibstoffen vorgesehene Flüssigkeitsbehälter verstanden werden.
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Bevorzugt finden die Füllkörper aus einem Streckmaterial erfindungsgemäß Verwendung für Fahrzeuge aller Art, bevorzugt Straßenfahrzeuge aller Art, insbesondere für einen Tanklastzug, ein Löschfahrzeug, einen Auflieger, einen Sattelauflieger, einen Anhänger oder ein Transportfahrzeug, das geeignet ist zum Transport von Gefahrgütern oder von flüssigen oder gasförmigen brennbaren Stoffen, ferner bevorzugt für Schienenfahrzeuge aller Art, insbesondere Kesselwagen, ferner bevorzugt für Schiffe aller Art, ferner für Flugzeuge oder Hubschrauber.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung wird ein Streckmaterial für den Flüssigkeitsbehälter verwendet, wobei der Flüssigkeitsbehälter einen Innendurchmesser von 0,80 m oder mehr, insbesondere 1,50 m oder mehr, bevorzugter 2,20 m oder mehr, am meisten bevorzugt von etwa 1,95 m aufweist.
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Die Füllkörper aus dem Streckmaterial können bevorzugt in Form von mehreren Segmenten in dem Flüssigkeitsbehälter eingeschoben werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Füllkörper aus dem Streckmaterial mit einer Hülle versehen sein, insbesondere mit einer Hülle aus einem Kunststoff- und/oder Drahtgeflecht, besonders bevorzugt mit einer Hülle aus einem Kunststoffgewebe und/oder einem Edelstahldrahtgeflecht.
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Wie bereits beschrieben ist die Stärke der Metallfolie von Bedeutung für die Formstabilität des hergestellten Streckmaterials. Daher ist bei der erfindungsgemäßen Verwendung ein Streckmaterial bevorzugt, wobei das Streckmaterial aus einer Metallfolie, insbesondere aus einer Aluminiumfolie, bevorzugter aus einer Aluminiumfolie mit einer Dicke von 30 μm bis 100 μm, besonders bevorzugt von 50 μm bis 90 μm und am meisten bevorzugt von etwa 70 μm hergestellt wird.
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Das Streckmaterial aus der Metallfolie wird bevorzugt hergestellt, indem mit einer Schneideinheit kontinuierlich parallele und versetzte Längsschnitte in der Metallfolie erzeugt werden, und die geschnittene Metallfolie mit einer Streckeinheit umfassend zwei Zahnriemen quer zur Längsrichtung der Metallfolie gestreckt wird, indem die Zahnriemen die beiden Ränder der Metallfolie erfassen und ein Auflaufkörper die darüber laufende Metallfolie aufspreizt, um eine gestreckte Metallfolie zu erhalten.
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Um ferner die Formstabilität des Füllkörper zu verbessern, kann das Streckmaterial aus der Metallfolie hergestellt werden, indem zwei Bahnen einer gespreizten Metallfolie gegenläufig übereinander gelegt werden und die so erhaltenen Bahnen gewickelt werden, wobei der Kern des Wickels mit einer Öffnung für die Haltevorrichtung versehen ist.
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Es versteht sich von selbst, daß im folgenden besondere Ausgestaltungen und Ausführungsformen, welche nur im Zusammenhang mit einem Erfindungsaspekt beschrieben sind, auch in Bezug auf die anderen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne daß dies einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
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Ausführungsbeispiele:
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Mit den im Folgenden beschriebenen Figuren sollen vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden.
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1 zeigt beispielhaft ein Transportfahrzeug 10, bei dem der Behälter 11 in Form eines Zylinders vorliegt. In dem Behälter ist entlang der Längsachse eine Haltevorrichtung 12 in Form eines Stabes angeordnet, wobei die Haltevorrichtung gemäß 1 nur an dem frontseitigen Deckel 13 und nicht am heckseitigen Deckel 14 des Behälters befestigt ist. Die Haltevorrichtung 12 hält einen Wickel 15 aus Streckmaterial. Der Einfachheit halber ist nur ein Füllkörper dargestellt. Es ist nicht dargestellt, daß der Füllkörper einen Wickel aus Streckmaterial darstellt. In 1 ist beispielhaft nur eine Wickel 15 dargestellt.
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2 zeigt eine Draufsicht auf einen Wickel 20 aus einem Streckmaterial 21. Eine Bahn eines Streckmaterials 21 wird in dessen Mitte gefaltet, so daß die beiden dann übereinandergelegten Hälften gegenläufig sind. Ausgehend von der Faltung wird die entstandene Bahn gewickelt, so daß im Kern des Wickels eine Öffnung 22 bleibt, die paßgenau auf den Stab angeordnet werden kann.
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3 zeigt den Querschnitt eines Teils eines Füllkörpers 30, mit einer Hülse 31 im Kern der Wickel aus einem Streckmaterial, mit einem Überzug in den Seitenbereichen 32 des Füllkörpers 30, mit einem Überzug im Mantelbereich 34 des Füllkörpers 30. Der Füllkörper 30 verfügt über den Nickel 35 sowie mit der Hülse 31 verbundene Streben 36. Im Bereich 37 (dargestellt durch ein symbolisches X) sind Seile zur Straffung vorhanden. Der Fachmann kennt einige Möglichkeiten, wie die Seile anzubringen sind. So könnten sich gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform Ösen an den Seiten des Überzugs im Mantelbereich 34 befinden, durch die das Seil hindurchgefädelt werden kann, so daß der Überzug bei Straffung des Seils an die Wickel angedrückt werden kann.
