DE102021132408A1 - Fuel tank module for gas powered vehicle - Google Patents

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DE102021132408A1 DE102021132408.4A DE102021132408A DE102021132408A1 DE 102021132408 A1 DE102021132408 A1 DE 102021132408A1 DE 102021132408 A DE102021132408 A DE 102021132408A DE 102021132408 A1 DE102021132408 A1 DE 102021132408A1
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Benedikt Schleifer
Hartmut Frenz
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Voith Patent GmbH
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Abstract

Treibstofftank-Modul (1) für die Speicherung von Gas, zur Montage in einem gasbetriebenen Fahrzeug (32), insbesondere einem Nutzfahrzeug, umfassend mehrere Einzeltanks (2), sowie eine Tragstruktur (5), an der die Einzeltanks (2) befestigt sind, wobei die Einzeltanks (2) eine langgestreckte Form aufweisen, die im Mittelbereich zylinderförmig ist, und umfassend mehrere Befestigungsvorrichtungen (10,20), die dazu vorgesehen sind, die Tragstruktur (5) an einem Fahrzeugrahmen (30) des Fahrzeugs (32) zu befestigen, wobei zumindest zwei der Befestigungsvorrichtungen (10) so ausgeführt sind, dass diese im montierten Zustand eine Drehung um eine Schwenkachse S zulassen zur kontrollierten Kippung des Treibstofftank-Moduls (1) und dabei einen Teil der Gewichtskraft des Treibstofftank-Moduls (1) abstützen können, wobei die Schwenkachse S im montierten Zustand parallel zu einer Querrichtung Q des Fahrzeugs (32) liegt.Fuel tank module (1) for storing gas, for installation in a gas-powered vehicle (32), in particular a commercial vehicle, comprising a number of individual tanks (2) and a support structure (5) to which the individual tanks (2) are attached, the individual tanks (2) having an elongated shape, which is cylindrical in the central area, and comprising a plurality of fastening devices (10,20) intended to fasten the support structure (5) to a vehicle frame (30) of the vehicle (32). , wherein at least two of the fastening devices (10) are designed in such a way that, in the mounted state, they allow rotation about a pivot axis S for controlled tilting of the fuel tank module (1) and in doing so can support part of the weight of the fuel tank module (1). , wherein the pivot axis S is parallel to a transverse direction Q of the vehicle (32) in the assembled state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Treibstofftank-Modul für die Speicherung von Gas zur Montage in einem gasbetriebenen Fahrzeug, insbesondere einem Nutzfahrzeug, wobei das Treibstofftank-Modul mehrere Einzeltanks, sowie eine Tragstruktur, an der die Einzeltanks befestigt sind, umfasst. Die Tragstruktur ist dazu vorgesehen, das Treibstofftank-Modul an dem Fahrzeug zu befestigen. Die Einzeltanks weisen eine langgestreckte Form auf, die im Mittelbereich zylinderförmig ist. Zudem umfasst das Treibstofftank-Modul mehrere Befestigungsvorrichtungen, die dazu vorgesehen sind, die Tragstruktur an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs zu befestigen.The invention relates to a fuel tank module for storing gas for installation in a gas-powered vehicle, in particular a commercial vehicle, the fuel tank module comprising a number of individual tanks and a support structure to which the individual tanks are attached. The support structure is intended to attach the fuel tank module to the vehicle. The individual tanks have an elongated shape, which is cylindrical in the central area. In addition, the fuel tank module includes a number of fastening devices which are intended to fasten the support structure to a vehicle frame of the vehicle.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein gasbetriebenes Fahrzeug mit einem solchen Treibstofftank-Modul.Furthermore, the invention relates to a gas-powered vehicle with such a fuel tank module.

Im Stand der Technik sind Treibstofftank-Module für gasbetriebene Fahrzeuge bekannt. Unter anderem wird in der DE 202007015487 U1 ein Treibstofftank-Modul beschrieben. Die beiden Einzeltanks werden hier mit zwei Spannbändern an einer Tragstruktur befestigt. Über die Tragstruktur wird das Treibstofftank-Modul am Boden eines Fahrzeuges befestigt. An einem Ende des Einzeltanks ist eine Armatur vorgesehen, über die die Einzeltanks befüllt und entleert werden und die eine notwendige Sicherheitseinrichtung enthält.Fuel tank modules for gas-powered vehicles are known in the prior art. Among other things, in the DE 202007015487 U1 a fuel tank module is described. The two individual tanks are attached to a support structure with two straps. The fuel tank module is attached to the floor of a vehicle via the support structure. A fitting is provided at one end of the individual tank, via which the individual tanks are filled and emptied and which contains a necessary safety device.

In der US 2012/0152215 A1 wird eine weitere Ausführung von Nutzfahrzeugen mit einem Treibstofftank-Modul gezeigt. Ebenso wie im zuvor genannten Beispiel werden die Einzeltanks horizontal liegend unter dem Fahrzeugboden befestigt. In dieser Ausführung sind die Einzeltanks wiederum mit Befestigungsbändern, die den zylindrischen Teil umschließen, an einer Tragstruktur befestigt. Und die Einzeltanks weisen ein Tankventil auf einer Seite des Einzeltanks auf.In the U.S. 2012/0152215 A1 another embodiment of commercial vehicles with a fuel tank module is shown. As in the example above, the individual tanks are attached horizontally under the vehicle floor. In this embodiment, the individual tanks are in turn attached to a support structure with attachment straps that enclose the cylindrical part. And the individual tanks have a tank valve on one side of the individual tank.

Nachteilig ist, dass die Anordnung und Befestigung der Treibstofftank-Module am Fahrzeug aufwändig ist und die Einzeltanks nach Montage im Fahrzeug nur schwer zugänglich sind. Zudem sind viele der bekannten Befestigungsmöglichkeiten nicht gut für Module mit großen, schweren Einzeltanks, wie sie für Nutzfahrzeuge benötigt werden, geeignet.The disadvantage is that the arrangement and fastening of the fuel tank modules on the vehicle is complex and the individual tanks are difficult to access once they have been installed in the vehicle. In addition, many of the known mounting options are not well suited for modules with large, heavy individual tanks such as are required for commercial vehicles.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Treibstofftank-Modul mit verbesserter Befestigung am Fahrzeug zu entwickeln.The object of the invention is to develop a fuel tank module with improved attachment to the vehicle.

Die Aufgabe wird für das Treibstofftank-Modul erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved for the fuel tank module according to the invention by an embodiment corresponding to independent claim 1 . Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Treibstofftank-Modul zeichnet sich dadurch aus, dass es zumindest zwei der Befestigungsvorrichtungen aufweist, die so ausgeführt sind, dass diese im montierten Zustand eine Drehung um eine Schwenkachse S zulassen zur kontrollierten Kippung des Treibstofftank-Moduls und dabei einen Teil der Gewichtskraft des Treibstofftank-Moduls abstützen können, wobei die Schwenkachse S im montierten Zustand parallel zu einer Querrichtung Q des Fahrzeugs liegt.The fuel tank module according to the invention is characterized in that it has at least two of the fastening devices, which are designed in such a way that, when assembled, they allow rotation about a pivot axis S for controlled tilting of the fuel tank module and, in doing so, absorb part of the weight of the fuel tank -Module can support, wherein the pivot axis S is parallel to a transverse direction Q of the vehicle in the assembled state.

Insbesondere sind die weiteren Befestigungsvorrichtungen so ausgestaltet, dass sie im montierten Zustand das Treibstofftank-Modul sicher befestigen und andererseits einfach gelöst werden können, um die Drehung um die Schwenkachse S bei Bedarf zu ermöglichen. Zum Beispiel kann ein solcher Bedarf gegeben sein, wenn Wartungs- oder Reparaturarbeiten am Treibstofftank-Modul nötig sind oder wenn etwa Sicherheitsüberprüfungen anstehen. Durch die Kippung des Treibstofftank-Moduls können gerade die Armaturen, Ventile, Verrohrungen und elektrischen Komponenten, die am Ende der Einzeltanks angebracht sind, besser zugänglich gemacht werden.In particular, the other fastening devices are designed in such a way that they securely fasten the fuel tank module in the assembled state and, on the other hand, can be easily released in order to enable rotation about the pivot axis S if required. For example, such a need may arise when maintenance or repair work is required on the fuel tank module or when safety inspections are pending. By tilting the fuel tank module, the fittings, valves, piping and electrical components that are attached to the end of the individual tanks can be made more accessible.

Ein besonderer Vorteil ist, dass die Befestigungsvorrichtungen nicht vollständig gelöst werden müssen, um die Kippung zu auszuführen. Dadurch bleibt das schwere Treibstofftank-Modul auch während der Kippung sicher am Fahrzeug befestigt. Und nach Abschluss der gewünschten Arbeiten oder Inspektionen kann das Treibstofftank-Modul schnell und einfach wieder in die Ausgangsposition gebracht werden, ohne dass aufwändige Ausrichtung oder Positionierung nötig ist. Da für diese Arbeiten zudem kein Kran oder ähnliches nötig ist, um das Treibstofftank-Modul zu halten, können sie flexibel ohne besondere Werkstatteinrichtung durchgeführt werden.A particular advantage is that the fastening devices do not have to be completely loosened in order to carry out the tilting. As a result, the heavy fuel tank module remains securely attached to the vehicle even during tilting. And after the desired work or inspection is complete, the fuel tank module can be quickly and easily returned to its original position without the need for complex alignment or positioning. Since this work does not require a crane or similar to hold the fuel tank module, it can be carried out flexibly without any special workshop equipment.

Die Einzeltanks sind insbesondere als Wasserstofftanks ausgeführt, beispielsweise für Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Antrieb oder mit Gasmotor. Die Einzeltanks können auch für Biogas, Propan, Methan, Erdgas oder Gasgemische ausgeführt sein. Typisch für solche Einzeltanks ist, dass das Gas unter hohem Druck gespeichert wird, insbesondere sind Drücke von über 200 bar, oftmals bis 600 bar und teilweise sogar bis 700 oder 875 bar vorgesehen. Aufgrund der Größe und der benötigten, hohen Druckfestigkeit wiegen solche Einzeltanks durchaus bis zu 300 kg. Meist sind solche Einzeltanks mit einer Wandung ausgeführt, die eine Verstärkungsschicht aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus Kohlenstoff-faserverstärktem Kunststoff aufweist. Eine sichere und doch möglichst platz- und gewichtsparende Befestigung ist essentiell.The individual tanks are designed in particular as hydrogen tanks, for example for vehicles with a fuel cell drive or with a gas engine. The individual tanks can also be designed for biogas, propane, methane, natural gas or gas mixtures. It is typical of such individual tanks that the gas is stored under high pressure, in particular pressures of over 200 bar, often up to 600 bar and sometimes even up to 700 or 875 bar are provided. Due to their size and the required high pressure resistance, such individual tanks can weigh up to 300 kg. Such individual tanks are usually designed with a wall that has a reinforcing layer made of fiber-reinforced plastic, in particular carbon-fiber-reinforced plastic. A secure and yet as space and weight-saving attachment as possible is essential.

Gerade bei einer platzsparenden Anordnung des Treibstofftank-Moduls im Fahrzeug ergibt sich die Situation, dass die Einzeltanks und die Armaturen nicht gut zugänglich sind. Die erfindungsgemäße Ausführung mit der beschriebenen Kippmöglichkeit schafft hier gute Abhilfe.Especially with a space-saving arrangement of the fuel tank module in the vehicle, the situation arises that the individual tanks and the fittings are not easily accessible. The design according to the invention with the tilting option described provides a good remedy here.

Besonders vorteilhaft kann die Erfindung umgesetzt werden, wenn zumindest vier Befestigungsvorrichtungen, je zwei für die linke und für die rechte Fahrzeugseite, vorhanden sind. Insbesondere können genau vier Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sein. Dabei sind zumindest zwei Befestigungsvorrichtungen, wie zuvor beschrieben, geeignet für die Drehung ausgeführt. Die anderen Befestigungsvorrichtungen sind so ausgeführt, dass sie die Tragstruktur am Fahrzeugrahmen befestigen. Zum einen so, dass das Treibstofftank-Modul sicher gehalten ist und zum Anderen so, dass die Drehung um die Schwenkachse S blockiert ist. Um die Kippung auszuführen, werden diese anderen Befestigungsvorrichtungen gelöst.The invention can be implemented particularly advantageously if there are at least four fastening devices, two each for the left and for the right side of the vehicle. In particular, exactly four fastening devices can be provided. At least two fastening devices, as described above, are designed to be suitable for rotation. The other attachment devices are designed to attach the support structure to the vehicle frame. On the one hand in such a way that the fuel tank module is held securely and on the other hand in such a way that the rotation around the pivot axis S is blocked. In order to carry out the tilting, these other fasteners are loosened.

Alternativ können auch alle vier Befestigungsvorrichtungen gleichartig ausgeführt sein. Dadurch ergibt sich nicht nur eine Vereinfachung, sondern dadurch kann sowohl über die vorderen Befestigungsvorrichtung geschwenkt werden, wenn die hinteren Befestigungsvorrichtungen gelöst werden, als auch über die hinteren Befestigungsvorrichtungen geschwenkt werden, wenn die vorderen Befestigungsvorrichtungen gelöst werden.Alternatively, all four fastening devices can also be designed in the same way. This not only results in a simplification, but also allows pivoting over the front fastening devices when the rear fastening devices are released, as well as pivoting over the rear fastening devices when the front fastening devices are released.

Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn die Befestigungsvorrichtungen so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul im montierten Zustand im Fahrzeug Richtung Fahrerkabine gekippt werden kann und/oder die Befestigungsvorrichtungen so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul im montierten Zustand im Fahrzeug von der Fahrerkabine weg nach hinten gekippt werden kann. So ergibt sich eine höhere Flexibilität bezüglich Anordnung und Zugänglichkeit.Accordingly, it is advantageous if the fastening devices are designed and arranged in such a way that the fuel tank module can be tilted towards the driver's cab when installed in the vehicle and/or the fastening devices are designed and arranged in such a way that the fuel tank module when installed in the vehicle can be tipped backwards away from the driver's cab. This results in greater flexibility in terms of arrangement and accessibility.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Befestigungsvorrichtungen so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul im montierten Zustand im Fahrzeug um einen Winkel zwischen 10° und 45° gekippt werden kann. Dadurch ist eine gute Zugänglichkeit für Wartung oder Inspektion möglich.Furthermore, it is preferred if the fastening devices are designed and arranged in such a way that the fuel tank module can be tilted through an angle of between 10° and 45° when installed in the vehicle. This enables good accessibility for maintenance or inspection.

Zur Begrenzung der Kippung eignet sich beispielsweise eine Kette oder ein Anschlag, bevorzugt an der Tragstruktur beziehungsweise am Fahrzeug, insbesondere am Fahrzeugrahmen. Zudem kann eine Sicherung gegen ungewolltes Zurückkippen, beispielsweise während der Wartung oder Inspektion, vorgesehen werden.A chain or a stop, for example, is suitable for limiting the tilting, preferably on the supporting structure or on the vehicle, in particular on the vehicle frame. In addition, protection against unintentional tipping back, for example during maintenance or inspection, can be provided.

Besonders bevorzugt liegt die Schwenkachse S im montierten Zustand auf Höhe des Fahrzeugrahmens. Das verbessert wiederum die Zugänglichkeit.The pivot axis S is particularly preferably at the height of the vehicle frame in the assembled state. This in turn improves accessibility.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die zumindest zwei Befestigungsvorrichtungen jeweils eine modulseitige Konsole, die mit der Tragstruktur verbunden ist, und eine rahmenseitige Konsole, die zur Befestigung an einem Fahrzeugrahmen vorgesehen ist, wobei die gewünschte Drehung zwischen der modulseitigen Konsole und der rahmenseitigen Konsole erfolgt. So kann die Befestigungsvorrichtung stabil an der Tragstruktur und am Fahrzeugrahmen befestigt werden. Beide Befestigungen müssen nicht gelöst werden, um die Kippung zu ermöglichen.In a further preferred embodiment, the at least two fastening devices each comprise a module-side console, which is connected to the supporting structure, and a frame-side console, which is provided for fastening to a vehicle frame, with the desired rotation taking place between the module-side console and the frame-side console. In this way, the fastening device can be stably attached to the supporting structure and to the vehicle frame. Both fastenings do not have to be loosened to enable tilting.

Insbesondere ist die modulseitige Konsole und die rahmenseitige Konsole über eine Schraube und eine Hülse mit Gleitfläche oder über einen Passbolzen drehbar miteinander verbunden sind. Durch diese Art der Verbindung ist eine sichere und kontrollierte Kippung möglich, selbst bei hohem Gewicht des Treibstofftank-Moduls. Und auch durch mehrfache Benutzung wird die Verbindung seine Zuverlässigkeit nicht verlieren.In particular, the module-side console and the frame-side console are rotatably connected to one another via a screw and a sleeve with a sliding surface or via a fitting bolt. This type of connection enables safe and controlled tipping, even with a heavy fuel tank module. And even with repeated use, the connection will not lose its reliability.

Besonders stabil wird die Verbindung, wenn die rahmenseitige Konsole die modulseitige Konsole im Bereich der Schwenkachse S auf zwei Seiten umschließt. So kann die drehbare Verbindung, zum Beispiel über eine Schraube oder einen Passbolzen, auf zwei Seiten in der rahmenseitigen Konsole gelagert sein. Was der Verbindung eine verbesserte Stabilität verleiht.The connection is particularly stable when the bracket on the frame side encloses the bracket on the module side in the area of the swivel axis S on two sides. The rotatable connection can be mounted on two sides in the frame-side console, for example via a screw or a fitting bolt. Which gives the connection improved stability.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird erzielt, wenn jede Befestigungsvorrichtung ein elastisches Lagerelement aufweist zur Dämpfung von Stößen und Vibrationen. So können Stöße während des Fahrens gedämpft werden und übertragen sich nicht so stark auf das Treibstofftank-Modul. Bevorzugt ist das elastische Lagerelement in der rahmenseitigen Konsole angeordnet. Somit kann auch die Drehverbindung vor Stößen aus dem Fahrzeug geschützt werden.A further improvement of the invention is achieved when each fastening device has an elastic bearing element for damping impacts and vibrations. In this way, shocks can be dampened while driving and are not transmitted so strongly to the fuel tank module. The elastic bearing element is preferably arranged in the frame-side console. In this way, the slewing ring can also be protected from impacts from the vehicle.

Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Ausführung für Treibstofftank-Module, die mindestens vier Einzeltanks umfassen und bei denen die Einzeltanks stehend nebeneinander oder liegend übereinander angeordnet sind. So kann das Treibstofftank-Modul zum einen besonders platzsparend im Fahrzeug untergebracht werden und zum anderen flexibel und dennoch gut zugänglich im Fahrzeug befestigt werden.The embodiment according to the invention is particularly suitable for fuel tank modules which comprise at least four individual tanks and in which the individual tanks are arranged standing next to one another or lying one on top of the other. On the one hand, the fuel tank module can be accommodated in the vehicle in a particularly space-saving manner and, on the other hand flexibly and yet easily accessible in the vehicle.

Für das gasbetrieben Fahrzeug wird die Aufgabe durch eine Ausführung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 13 gelöst. Ein solches Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes Treibstofftank-Modul gemäß einem der entsprechenden Ansprüche, wobei zum indest zwei der Befestigungsvorrichtungen so ausgeführt sind, dass diese im montierten Zustand eine Drehung zur kontrollierten Kippung des Treibstofftank-Moduls um eine Schwenkachse S zulassen und dabei einen Teil der Gewichtskraft des Treibstofftank-Moduls abstützen können, wobei die Schwenkachse S im montierten Zustand parallel zur Querrichtung Q des Fahrzeugs liegt.For the gas-powered vehicle, the object is achieved by an embodiment according to independent claim 13. Such a vehicle, in particular a commercial vehicle, comprises at least one fuel tank module according to one of the corresponding claims, wherein at least two of the fastening devices are designed in such a way that, when installed, they allow rotation for controlled tilting of the fuel tank module about a pivot axis S and can support part of the weight of the fuel tank module, the pivot axis S being parallel to the transverse direction Q of the vehicle in the assembled state.

Auch hier kommen wieder die zuvor genannte Vorteile zum Tragen.Here, too, the aforementioned advantages come into play.

Besonders bevorzugt ist das Treibstofftank-Modul im Fahrzeug hinter einer Fahrerkabine und im Wesentlichen oberhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet. So kann vorhandener Platz am besten ausgenutzt werden. Die Zugänglichkeit ist über die ermöglichte Kippung gegeben.The fuel tank module is particularly preferably arranged in the vehicle behind a driver's cab and essentially above the vehicle frame. This is the best way to use the available space. Accessibility is given via the enabled tilting.

Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

  • 1 Erfindungsgemäßes Treibstofftank-Modul montiert in einem Fahrzeug
  • 2a Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
  • Treibstofftank-Moduls montiert in einem Fahrzeug 2b-d Schematischen Darstellung unterschiedlicher Kippungen
  • 3a Erfindungsgemäßes Treibstofftank-Modul mit zwei Befestigungsvorrichtungen im Querschnitt
  • 3b Befestigungsvorrichtung im Querschnitt
  • 4 weitere Befestigungsvorrichtung im Querschnitt
  • 5 noch eine weitere Befestigungsvorrichtung im Querschnitt Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche beziehungsweise analoge Bauteile oder Komponenten.
Further advantageous features of the invention are explained on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. The features mentioned can not only be advantageously implemented in the combination shown, but can also be combined individually with one another. The figures show in detail:
  • 1 Fuel tank module according to the invention mounted in a vehicle
  • 2a Schematic representation of an inventive
  • Fuel tank module mounted in a vehicle 2b-d Schematic representation of different tilting
  • 3a Fuel tank module according to the invention with two fastening devices in cross section
  • 3b Fastening device in cross section
  • 4 further fastening device in cross section
  • 5 yet another fastening device in cross section. The figures are described in more detail below. The same reference numbers designate the same or analog parts or components.

1 zeigt ein gasbetriebenes Nutzfahrzeug 32, beispielsweise einen wasserstoffbetriebenen Lastkraftwagen mit Brennstoffzellen-Antrieb, in Teilansicht. Hinter der Fahrerkabine 31 ist das Treibstofftank-Modul 1 angebracht. Mit Hilfe von Befestigungsvorrichtungen 10, 20 ist das Treibstofftank-Modul am Fahrzeugrahmen 30 befestigt. Zu sehen sind nur die linksseitigen Befestigungsvorrichtungen 10,20. Auf der rechten Fahrzeugseite sind entsprechende Befestigungsvorrichtungen 10,20 vorgesehen, so dass insgesamt vier vorhanden sind. Die Befestigungsvorrichtungen 10,20 umfassen jeweils eine modulseitige Konsole 11,21 und eine rahmenseitige Konsole, die hier nicht zu sehen ist. Die modulseitigen Konsolen 11,21 sind mit der Tragstruktur 5 des Treibstofftank-Moduls 1 verbunden. In einer bevorzugten Ausführung sind die Befestigungsvorrichtungen 10 erfindungsgemäß drehbar ausgeführt. Die zugehörige Schwenkachse S liegt parallel zur Querrichtung Q des Fahrzeugs. L bezeichnet die Längsrichtung und H die Höhe. 1 shows a gas-powered utility vehicle 32, for example a hydrogen-powered truck with a fuel cell drive, in a partial view. The fuel tank module 1 is fitted behind the driver's cab 31 . The fuel tank module is fastened to the vehicle frame 30 with the aid of fastening devices 10 , 20 . Only the fastening devices 10,20 on the left can be seen. Corresponding fastening devices 10,20 are provided on the right-hand side of the vehicle, so that there are four in all. The fastening devices 10,20 each include a module-side console 11,21 and a frame-side console, which cannot be seen here. The module-side brackets 11 , 21 are connected to the support structure 5 of the fuel tank module 1 . In a preferred embodiment, the fastening devices 10 are designed to be rotatable according to the invention. The associated pivot axis S is parallel to the transverse direction Q of the vehicle. L denotes the longitudinal direction and H the height.

An der Tragstruktur 5 sind die Einzeltanks 2 mit Tankbefestigungen 3,4 fixiert. Diese können beispielsweise als Spannbändern ausgeführt sein. Das Treibstofftank-Modul 1 umfasst mehrere Einzeltanks 2, insbesondere können es vier oder fünf Einzeltanks sein, die stehend nebeneinander angeordnet sind - wie in 1 dargestellt. Alternativ können sie auch liegend übereinander in der Tragstruktur fixiert sein.The individual tanks 2 are fixed to the support structure 5 with tank attachments 3.4. These can be designed, for example, as tightening straps. The fuel tank module 1 comprises a plurality of individual tanks 2, in particular there can be four or five individual tanks which are arranged standing next to one another - as in 1 shown. Alternatively, they can also be fixed lying one above the other in the supporting structure.

In 2a ist dieser erfindungsgemäße Aufbau schematisch dargestellt.In 2a this structure according to the invention is shown schematically.

Die 2b zeigt eine Kippung des Treibstofftank-Moduls 1 von der Fahrerkabine 31 weg nach hinten. Dafür werden die beiden Befestigungsvorrichtungen 20 links und rechts gelöst, so dass das Treibstofftank-Modul 1 in den beiden Befestigungsvorrichtung 10 gekippt werden kann. Die Schwenkachse S liegt im Drehpunkt der Befestigungsvorrichtungen 10. Durch die Kippung ist wird das Treibstofftank-Modul 1 und insbesondere die Armaturen am unteren Ende der Einzeltanks besser zugänglich, beispielsweise für Wartung oder Inspektion.the 2 B shows a tilting of the fuel tank module 1 away from the driver's cab 31 to the rear. For this, the two fastening devices 20 on the left and right are loosened, so that the fuel tank module 1 can be tilted in the two fastening devices 10 . The pivot axis S lies at the pivot point of the fastening devices 10. The tilting makes the fuel tank module 1 and in particular the fittings at the lower end of the individual tanks more accessible, for example for maintenance or inspection.

In 2c wird gezeigt, wie zusätzlich die Fahrerkabine 31 gekippt werden kann, um die Zugänglichkeit noch weiter zu verbessern.In 2c it is shown how, in addition, the driver's cab 31 can be tilted in order to further improve accessibility.

Eine alternative Variante ist in 2d dargestellt. Hier befinden sich die Befestigungsvorrichtungen 10, in denen die Drehung erfolgt vorne. Somit kann das Treibstofftank-Modul 1 zur Fahrerkabine 31 hin gekippt werden. Bevorzugt wird dabei auch die Fahrerkabine 31 selbst gekippt. So kann eine gute Zugänglichkeit von der hinteren Seite ermöglicht werden. Explizit wird darauf hingewiesen, dass auch beide Kippvarianten mit einer Ausführung realisiert werden können. Beispielsweise können alle vier Befestigungsvorrichtungen 10,20 so ausgeführt sein, dass sie eine Drehung zum Kippen des Treibstofftank-Moduls zulassen. Dann kann je nach Notwendigkeit entschieden werden, ob um die vorderen oder um die hinteren Befestigungsvorrichtungen gekippt werden soll.An alternative variant is in 2d shown. Here are the fasteners 10, in which the rotation takes place at the front. The fuel tank module 1 can thus be tilted toward the driver's cab 31 . The driver's cab 31 itself is preferably also tilted. This allows good accessibility from the rear side. It is explicitly pointed out that both tilting variants can also be realized with one version. For example, all four fasteners 10,20 can be designed to rotate for tilting the fuel allow tank module. Then, depending on the need, it can be decided whether to tilt around the front or the rear attachment devices.

Der mögliche Kippwinkel beträgt bevorzugt zwischen 10° und 45°, je nachdem wieviel Platz vorhanden und welche Zugänglichkeit nötig ist.The possible tilting angle is preferably between 10° and 45°, depending on how much space is available and what accessibility is required.

3a zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung für das Treibstofftank-Modul 1 mit Befestigungsvorrichtung im Querschnitt und 3b eine Ausführung der Befestigungsvorrichtungen 10 in Vergrößerung. 3a shows an embodiment according to the invention for the fuel tank module 1 with fastening device in cross section and 3b an embodiment of the fastening devices 10 in enlargement.

Die Befestigungsvorrichtungen 10 umfassen jeweils die rahmenseitige Konsole 12, die im montierten Zustand mit dem Fahrzeugrahmen 30 verbunden ist, und die modulseitige Konsole 11, die mit der Tragstruktur 5 verbunden ist. Zwischen rahmenseitiger Konsole 12 und modulseitiger Konsole 11 erfolgt die Drehung. Die Schwenkachse S liegt parallel zur Querrichtung Q des Fahrzeugs.The fastening devices 10 each include the frame-side bracket 12 , which is connected to the vehicle frame 30 in the assembled state, and the module-side bracket 11 , which is connected to the supporting structure 5 . The rotation takes place between the frame-side bracket 12 and the module-side bracket 11 . The pivot axis S is parallel to the transverse direction Q of the vehicle.

Um die Drehung zu ermöglichen, sind die beiden Konsolen in dieser Ausführung mit der Befestigungsschraube 16 verbunden, welche in der Hülse 15 mit einer geeignet ausgeführten Gleitfläche angeordnet ist. So kann die modulseitige Konsole 11 sich um die Schwenkachse S drehen, ohne dass die Befestigungsvorrichtung 10 gelöst werden muss. Sobald die weiteren Befestigungsvorrichtungen 20 gelöst werden, kann die Kippung in den Befestigungsvorrichtungen 10 um die Schwenkachse S erfolgen.In order to allow the rotation, the two consoles are connected in this embodiment with the fixing screw 16, which is arranged in the sleeve 15 with a suitably designed sliding surface. In this way, the module-side console 11 can rotate about the pivot axis S without the fastening device 10 having to be loosened. As soon as the other fastening devices 20 are released, the tilting in the fastening devices 10 about the pivot axis S can take place.

Insbesondere können alle Befestigungsvorrichtungen 10,20 gleichartig ausgeführt sein. Um eine Befestigungsvorrichtung 10,20 zu lösen, muss nur die Befestigungsschraube 16 herausgeschraubt werden. Um das Treibstofftank-Modul 1 nach der Kippung wieder in der ursprünglichen Position zu befestigen, muss die Befestigungsschraube 16 wieder hineingeschraubt werden.In particular, all fastening devices 10,20 can be designed in the same way. In order to solve a fastening device 10,20, only the fastening screw 16 has to be unscrewed. In order to fix the fuel tank module 1 back in its original position after tilting, the fixing screw 16 must be screwed in again.

Außerdem weist die Befestigungsvorrichtung 10 ein elastisches Lagerelement 13 auf, hier als sogenanntes Konuslager ausgeführt, welches in die rahmenseitige Konsole 12 integriert ist. Das konusförmige Gummielement befindet sich in einem Metallmantel und ist auf die Befestigungshülse 14 aufvulkanisiert. So ist zum einen eine stabile Verbindung gewährleistet und zum anderen können Vibrationen oder Stöße gedämpft werden.In addition, the fastening device 10 has an elastic bearing element 13, embodied here as a so-called conical bearing, which is integrated into the bracket 12 on the frame. The cone-shaped rubber element is located in a metal jacket and is vulcanized onto the fastening sleeve 14. On the one hand, this ensures a stable connection and, on the other hand, vibrations or shocks can be dampened.

Zu Montage im Fahrzeug wird das Treibstofftank-Modul 1 mit den Schrauben 33 am Fahrzeugrahmen 30 befestigt.For installation in the vehicle, the fuel tank module 1 is fastened to the vehicle frame 30 with the screws 33 .

Die Darstellung in 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Befestigungsvorrichtung 10. Hier sind die modulseitige Konsole 11 und die rahmenseitige Konsole 12 wiederum mit der Befestigungsschraube 16' verbunden. Die Hülse 15' mit der Gleitfläche für die Drehung ist allerdings direkt in die modulseitige Konsole 11 integriert und nicht als eigenes Bauteil ausgebildet. Das elastische Lagerelement 13' ist in diesem Beispiel als zylindrisches Gummielement ausgeführt und in die rahmenseitige Konsole 12 integriert.The representation in 4 FIG. 12 is a further exemplary embodiment of the fastening device 10. Here the module-side console 11 and the frame-side console 12 are again connected to the fastening screw 16′. However, the sleeve 15' with the sliding surface for the rotation is integrated directly into the module-side bracket 11 and is not designed as a separate component. In this example, the elastic bearing element 13 ′ is designed as a cylindrical rubber element and is integrated into the console 12 on the frame side.

5 zeigt noch eine weitere Ausführung für die Befestigungsvorrichtung 10. Hier ist die rahmenseitige Konsole 12' U-förmig ausgebildet und umschließt die modulseitige Konsole 11 auf zwei Seiten. Als Drehverbindung wird in diesem Beispiel keine Schraube, sondern der Passbolzen 17 verwendet, der das Auge der modulseitigen Konsole 11 zwischen den Schenkeln der rahmenseitigen Konsole 12` hält. Der Passbolzen 17 sitzt in der Hülse 15" und gewährleistet so die kontrollierte Drehbarkeit. Damit der Passbolzen 17 gesichert ist, wird die Fixierschraube 18 verwendet. Optional ist wiederum das elastische Lagerelement 13, hier als Konuslager ausgeführt, welches in diesem Beispiel auf die Hülse 15" aufvulkanisiert ist. 5 12 shows another embodiment of the fastening device 10. Here the frame-side bracket 12' is U-shaped and encloses the module-side bracket 11 on two sides. In this example, the rotary connection is not a screw, but the fitting bolt 17, which holds the eye of the module-side bracket 11 between the legs of the frame-side bracket 12'. The fitting bolt 17 sits in the sleeve 15" and thus ensures controlled rotation. The fixing screw 18 is used to secure the fitting bolt 17. The elastic bearing element 13 is optional, here designed as a conical bearing, which in this example is on the sleeve 15 " is vulcanized.

Diese Ausführung ist besonders kompakt und gleichzeitig stabil.This version is particularly compact and stable at the same time.

Soll die Befestigungsvorrichtung 10 gelöst werden, muss die Fixierschraube 18 gelöst und der Passbolzen 17 herausgezogen werden.If the fastening device 10 is to be loosened, the fixing screw 18 must be loosened and the fitting bolt 17 pulled out.

BezugszeichenlisteReference List

11
Treibstofftank-Modulfuel tank module
22
Einzeltanksingle tank
3,43.4
Tankbefestigungtank attachment
55
Tank-Racktank rack
10, 2010, 20
Befestigungsvorrichtungfastening device
11, 2111, 21
modulseitige Konsolemodule-side console
12, 12'12, 12'
rahmenseitige Konsoleframe side console
13, 13'13, 13'
elastisches Lagerelementelastic bearing element
1414
Befestigungshülsemounting sleeve
15, 15`, 15"15, 15`, 15"
Hülse mit GleitflächeSleeve with sliding surface
16, 16`16, 16`
Befestigungsschraubemounting screw
1717
Passbolzenfitting bolt
1818
Fixierschraube fixing screw
3030
Fahrzeugrahmenvehicle frame
3131
Fahrerkabinedriver's cabin
3232
Fahrzeugvehicle
3333
Schrauben screws
HH
Höhenrichtungheight direction
LL
Längsrichtunglongitudinal direction
QQ
Querrichtungtransverse direction
SS
Schwenkachsepivot axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 202007015487 U1 [0003]DE 202007015487 U1 [0003]
  • US 20120152215 A1 [0004]US20120152215A1 [0004]

Claims (14)

Treibstofftank-Modul (1) für die Speicherung von Gas, zur Montage in einem gasbetriebenen Fahrzeug (32), insbesondere einem Nutzfahrzeug, umfassend mehrere Einzeltanks (2), sowie eine Tragstruktur (5), an der die Einzeltanks (2) befestigt sind, wobei die Einzeltanks (2) eine langgestreckte Form aufweisen, die im Mittelbereich zylinderförmig ist, und umfassend mehrere Befestigungsvorrichtungen (10,20), die dazu vorgesehen sind, die Tragstruktur (5) an einem Fahrzeugrahmen (30) des Fahrzeugs (32) zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Befestigungsvorrichtungen (10) so ausgeführt sind, dass diese im montierten Zustand eine Drehung um eine Schwenkachse S zulassen zur kontrollierten Kippung des Treibstofftank-Moduls (1) und dabei einen Teil der Gewichtskraft des Treibstofftank-Moduls (1) abstützen können, wobei die Schwenkachse S im montierten Zustand parallel zu einer Querrichtung Q des Fahrzeugs (32) liegt.Fuel tank module (1) for storing gas, for installation in a gas-powered vehicle (32), in particular a commercial vehicle, comprising a number of individual tanks (2) and a support structure (5) to which the individual tanks (2) are attached, the individual tanks (2) having an elongated shape, which is cylindrical in the central area, and comprising a plurality of fastening devices (10,20) intended to fasten the support structure (5) to a vehicle frame (30) of the vehicle (32). , characterized in that at least two of the fastening devices (10) are designed in such a way that, in the mounted state, they allow rotation about a pivot axis S for controlled tilting of the fuel tank module (1) and in doing so, absorb part of the weight of the fuel tank module (1 ) can support, wherein the pivot axis S is parallel to a transverse direction Q of the vehicle (32) in the assembled state. Treibstofftank-Modul (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vier Befestigungsvorrichtungen (10,20), je zwei für die linke Fahrzeugseite und für die rechte Fahrzeugseite, vorhanden sind.Fuel tank module (1) after claim 1 characterized in that there are at least four fastening devices (10,20), two each for the left-hand side of the vehicle and two for the right-hand side of the vehicle. Treibstofftank-Modul (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass alle vier Befestigungsvorrichtungen (10,20) gleichartig ausgeführt sind.Fuel tank module (1) after claim 2 characterized in that all four fastening devices (10,20) are designed in the same way. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen (10,20) so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul (1) im montierten Zustand im Fahrzeug (32) Richtung Fahrerkabine gekippt werden kann.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that the fastening devices (10,20) are designed and arranged such that the fuel tank module (1) can be tilted towards the driver's cab when installed in the vehicle (32). Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen (10,20) so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul (1) im montierten Zustand im Fahrzeug (32) von der Fahrerkabine weg nach hinten gekippt werden kann.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that the fastening devices (10,20) are designed and arranged so that the fuel tank module (1) when mounted in the vehicle (32) away from the driver's cab to the rear can be tilted. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen (10,20) so ausgeführt und angeordnet sind, dass das Treibstofftank-Modul (1) im montierten Zustand im Fahrzeug (32) um einen Winkel zwischen 10° und 45° gekippt werden kann.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that the fastening devices (10,20) are designed and arranged so that the fuel tank module (1) in the mounted state in the vehicle (32) at an angle between 10 ° and can be tilted 45°. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse S im montierten Zustand auf Höhe des Fahrzeugrahmens (30) liegt.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that the pivot axis S lies at the level of the vehicle frame (30) in the assembled state. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Befestigungsvorrichtungen (10) jeweils eine modulseitige Konsole (11), die mit der Tragstruktur (5) verbunden ist, und eine rahmenseitige Konsole (12,12`), die zur Befestigung an einem Fahrzeugrahmen (30) vorgesehen ist, umfassen, wobei die gewünschte Drehung zwischen der modulseitigen Konsole (11) und der rahmenseitigen Konsole (12,12`) erfolgt.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that the at least two fastening devices (10) each have a module-side console (11) which is connected to the supporting structure (5) and a frame-side console (12, 12`) , which is provided for attachment to a vehicle frame (30), wherein the desired rotation takes place between the module-side console (11) and the frame-side console (12,12`). Treibstofftank-Modul (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die modulseitige Konsole (11) und die rahmenseitige Konsole (12) über eine Schraube (16) und eine Hülse (15,15`) mit Gleitfläche oder über einen Passbolzen (17) drehbar miteinander verbunden sind.Fuel tank module (1) after claim 8 characterized in that the module-side bracket (11) and the frame-side bracket (12) are rotatably connected to one another via a screw (16) and a sleeve (15,15`) with a sliding surface or via a fitting bolt (17). Treibstofftank-Modul (1) nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die rahmenseitige Konsole (12`) die modulseitige Konsole (11) im Bereich der Schwenkachse S auf zwei Seiten umschließt.Fuel tank module (1) after claim 8 or 9 characterized in that the bracket (12`) on the frame side encloses the bracket (11) on the module side in the region of the pivot axis S on two sides. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jede Befestigungsvorrichtung (10,20), bevorzugt in der rahmenseitigen Konsole (12,12`), ein elastisches Lagerelement (13,13') aufweist zur Dämpfung von Stößen und Vibrationen.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that each fastening device (10,20), preferably in the frame-side console (12,12`), has an elastic bearing element (13,13') for damping impacts and vibrations. Treibstofftank-Modul (1) nach einem der bisherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Einzeltanks (2) vorhanden sind und dass die Einzeltanks (2) stehend nebeneinander oder liegend übereinander angeordnet sind.Fuel tank module (1) according to one of the preceding claims , characterized in that there are at least four individual tanks (2) and that the individual tanks (2) are arranged standing next to one another or lying one above the other. Gasbetriebenes Fahrzeug (32), insbesondere Nutzfahrzeug, umfassend zumindest ein Treibstofftank-Modul (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassend mehrere Einzeltanks (2), sowie eine Tragstruktur (5), an der die Einzeltanks (2) befestigt sind, wobei die Einzeltanks (2) eine langgestreckte Form aufweisen, die im Mittelbereich zylinderförmig ist, und umfassend mehrere Befestigungsvorrichtungen (10,20), die dazu vorgesehen sind, die Tragstruktur (5) an einem Fahrzeugrahmen (30) des Fahrzeugs (32) zu befestigen, und wobei zumindest zwei der Befestigungsvorrichtungen (10) so ausgeführt sind, dass diese im montierten Zustand eine Drehung zur kontrollierten Kippung des Treibstofftank-Moduls (1) um eine Schwenkachse S zulassen und dabei einen Teil der Gewichtskraft des Treibstofftank-Moduls (1) abstützen können, wobei die Schwenkachse S im montierten Zustand parallel zur Querrichtung Q des Fahrzeugs (32) liegt.Gas-powered vehicle (32), in particular a commercial vehicle, comprising at least one fuel tank module (1) according to one of the preceding claims, comprising a plurality of individual tanks (2) and a support structure (5) to which the individual tanks (2) are attached, the Individual tanks (2) have an elongated shape, cylindrical in the central area, and comprising a plurality of fastening devices (10,20) intended to fasten the support structure (5) to a vehicle frame (30) of the vehicle (32), and wherein at least two of the fastening devices (10) are designed in such a way that, in the mounted state, they allow rotation for controlled tilting of the fuel tank module (1) about a pivot axis S and can thereby support part of the weight of the fuel tank module (1), wherein the pivot axis S is parallel to the transverse direction Q of the vehicle (32) in the assembled state. Gasbetriebenes Fahrzeug (32) nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das Treibstofftank-Modul (1) im Fahrzeug hinter einer Fahrerkabine (31) und im Wesentlichen oberhalb des Fahrzeugrahmens (30) angeordnet ist.Gas-powered vehicle (32) according to Claim 13 characterized in that the fuel tank module (1) is arranged in the vehicle behind a driver's cab (31) and essentially above the vehicle frame (30).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007015487U1 (en) 2007-11-05 2009-03-26 Otto Fuchs Kg tank module
US20120152215A1 (en) 2010-12-15 2012-06-21 David Mazaika Dual fuel source trailer tractor

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