DE19935517B4 - Flasche für druckbeaufschlagte Gase - Google Patents

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Abstract

Es sind bereits Flaschen für druckbeaufschlagte Gase bekannt, die über Haltegestelle an einem dafür vorgesehenen Ort befestigbar sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flasche für druckbeaufschlagte Gase zu schaffen, die leicht baut und einfach zu befestigen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß an den beiden Enden (3, 4) der Flasche (1) jeweils mindestens ein ringförmiges Verstärkungsteil (6, 7) über eine Klebstoffschicht (24) befestigt ist und daß die Verstärkungsteile (6, 7) Halterungs- und/oder Befestigungsvorrichtungen (11, 19) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flasche für druckbeaufschlagte Gase, die als Brennstoff für einen Verbrennungsmotor dienen, wobei die Flasche aus einem zylindrischen Mittelteil besteht, das durch zwei gewölbte Enden verschlossen ist, wobei an dem zweiten Ende ein Ventil angeordnet ist, und wobei jeweils an den beiden Enden ein metallisches Verstärkungsteil an die Oberfläche der beiden gewölbte Enden anliegend befestigt ist.
  • Zum Stand der Technik wird neben der DE 195 28 557 C2 auf die US 4 625 881 A sowie auf die GB 14 21 145 A verwiesen.
  • Aus DE 195 28 557 C2 ist ein Haltegestell für Gasflaschen bekannt. Die bekannten Haltegestelle mit Crashschutz für Gasflaschen werden auf die Gasflaschenenden aufgesetzt und gegenseitig über Spannstangen festgezogen. Am Haltegestell sind Vorrichtungen zur Verbindung des Haltegestells mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Durch die Spannstangen und die Haltevorrichtungen, die mit Führungsschienen versehen sein können, sind die Haltegestelle in ihrer Position gegenüber den Gasflaschen fixiert.
  • Im Fall einer Krafteinwirkung mit radialer Komponente auf das ventilseitige Haltegestell ist die Festigkeit der Verbindung zwischen der Gasflasche neben der Festigkeit des Haltegestelles von entscheidender Bedeutung. Reichen die Verbindungskräfte zwischen der Gasflasche und dem Haltegestell im Falle eines schweren Unfalles nicht aus, kann es zu einer Verschiebung eines Haltegestelles auf der Flasche aus der ursprünglichen Position kommen. Da die abgerundete Form der Gasflasche und die Formgebung des Haltegestells kaum Formschluß zulassen, können die Verbindungskräfte zwischen der Gasflasche und dem Haltegestell nur über Reibschluß hergestellt werden. Zur Erzeugung eines hohen Reibschlusses sind jedoch hohe Verspannkräfte zwischen dem vorderen und hinteren auf der Gasflasche aufliegenden Haltegestellbauteil erforderlich, die eine hohe Flächenpressung an der Auflagefläche zwischen dem entsprechenden Haltegestellbauteil und der Gasflasche erzeugen. Die Höhe der aufbringbaren Verspannkräfte ergibt sich durch die Belastbarkeit der verwendeten Flasche. Insbesondere bei modernen Composite-Flaschen mit Umwicklungen aus einem faserverstärktem Material, beispielsweise aus Kohlefasern, sind die aufbringbaren Verspannkräfte begrenzt. Hohe Verspannkräfte erfordern neben einer entsprechend stabilen Flasche ein entsprechend belastbares Haltegestell. Dies hat den Nachteil, daß sich der Raumbedarf und das Gewicht für das Haltegestell und die darin befestigte Flasche erhöht.
  • Aus der eingangs weiterhin genannten US 4 625 881 A ist ein Druckgas-Tank bekannt, der an seinen Enden elastische Schutzringe aufweist. Gehalten werden diese elastischen Schutzringe von an die Flasche angeschweißten metallischen Tragringen, welche auch der Fixierung des Tanks beispielsweise in einem Fahrzeug dienen können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flasche für druckbeaufschlagte Gase, die als Brennstoff für einen Verbrennungsmotor dienen, zu schaffen, die einfach und sicher an einem dafür vorgesehenen Ort, insbesondere in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, befestigt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Dazu ist für eine Flasche für druckbeaufschlagte Gase, die als Brennstoff für einen Verbrennungsmotor dienen, und die aus einem zylindrischen Mittelteil besteht, das durch zwei gewölbte Enden verschlossen ist, wobei an dem zweiten Ende ein Ventil angeordnet ist, vorgeschlagen, dass jeweils an den beiden Enden ein metallisches Verstärkungsteil an die Oberfläche der beiden gewölbte Enden anliegend über eine Klebstoffschicht befestigt ist, wobei das am gewölbten ersten Ende befestigte Verstärkungsteil als Ring an der Oberfläche anliegend ist, der an seiner Außenoberfläche mindestens eine Befestigungsvorrichtung aufweist, während das am zweiten gewölbten Ende befestigte Verstärkungsteil aus einem ringförmig anliegenden und dem Verlauf dieses Endes angepassten Abschnitt sowie einem sich daran anschließenden, das Ventil der Flasche umgebenden zylindrischen Abschnitt besteht, wobei der erstgenannte Abschnitt an seiner Außenoberfläche eine Befestigungsvorrichtungen aufweist, wobei die beiden Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung der Flasche an einem dafür vorgesehenen Ort dienen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Flasche ist an den beiden Enden der Flasche jeweils ein im Wesentlichen ringförmiges Verstärkungsteil befestigt, dessen an der Flasche aufliegende Innenfläche ist so ausgelegt, daß die Kräfte im Betrieb oder im Falle eines Unfalls aufnehmbar sind. Dabei erfolgt die Verbindung zwischen dem jeweiligen Verstärkungsteil und der Flasche über eine Klebeschicht. In diese können Distanzteile eingelegt sein, durch welche eine Mindestschichtdicke des Klebstoffes gewährleistet und die relative Lage des Verstärkungsteils zur Flasche einstellbar gemacht wird. Vorteilhafterweise sind die Distanzteile ringförmig und beabstandet zueinander an dem jeweiligen Flaschenende angeordnet, wobei die Fläche der Distanzteile so ausgelegt ist, daß die auftretenden Kräfte übertragbar sind.
  • Eines der Verstärkungsteile weist einen einstückig am Verstärkungsteil ausgebildeten zylindrischen Ventilschutz auf, der das an der Flasche angeordnete Ventil beabstandet umgibt. Der zylindrische Ventilschutz, der das aus der Gasflasche herausragende Ventil umgibt, ist durch seine Form besonders verwindungssteif. Dieser zylindrische Ventilschutz ist weitestgehend geschlossen, so daß eine Beschädigung des Ventils durch auf den Ventilschutz aufprallende Gegenstände vermieden ist. Der zylindrische Ventilschutz kann mit einem Deckel versehen sein. Dadurch entsteht vorteilhafterweise ein gasdichter, explosionsgeschützter und entlüfteter Raum um das Absperrventil der Flasche.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen die (metallischen) Verstärkungsteile aus einem Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium. Diese erfindungsgemäßen Verstärkungsteile weisen eine steife Form auf und durch das großflächige Anliegen der Verstärkungsteile an der entsprechenden Oberfläche der Flasche ist die Verwendung von Metallverstärkungsteilen, d. h. auch aus Stahl, möglich.
  • Die Ausformung großflächiger Verklebungsstellen garantiert mit den heute möglichen Klebetechniken eine ausreichend hohe Verbindungskraft der Verstärkungsteile mit der Flasche, die den Sicherheitsvorschriften genügt. Durch die Klebeschicht ist es vorteilhafterweise möglich, die auftretenden Dehnungen der Flasche in Längs- und Radialrichtung durch die wechselnden Betriebszustände hinsichtlich der Innendrücke und der Temperaturschwankungen im Fahrbetrieb zu kompensieren, wobei gleichzeitig ein Verrutschen oder Verschieben der Verstärkungsteile vermieden ist. Durch die erfindungsgemäße Befestigung über eine Klebeschicht können vorteilhafterweise Oberflächenunebenheiten am jeweiligen Verstärkungsteil und/oder an der Flasche durch die Klebeschicht ausgeglichen werden.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigt
  • 1 eine Ansicht von der Seite auf eine Flasche und
  • 2 einen Längsschnitt durch ein mit einem Ventil versehenes Ende der in der 1 gezeigten Flasche.
  • Die 1 zeigt eine Flasche 1, die mit druckbeaufschlagten Gasen befüllbar ist. Solche Gase weisen einen Druck von beispielsweise 200 bar auf. Die Flasche besteht aus einem zylindrischen Mittelteil 2, das durch zwei halbkugelförmige Enden 3 und 4 verschlossen ist. An dem einen (zweiten) Ende 4 ist ein in der 2 gezeigtes Ventil 5 angeordnet. An den Enden 3, 4 sind Verstärkungsteile 6, 7 befestigt.
  • Das am (ersten) Ende 3 der Flasche 1 angeordnete Verstärkungsteil 6 ist ein Ring, der an seiner Außenoberfläche 8 mindestens eine Befestigungseinrichtung 11 aufweist, über die die Flasche 1 über Schrauben oder dergleichen an einem dafür vorgesehenen Ort befestigt werden kann. Zu diesem Zweck weist die in der 1 gezeigte Ausführungsform einer Befestigungsvorrichtung 11 zwei Langlöcher 12 auf. Das am anderen (zweiten) Ende 4 der Flasche 1 befestigte Verstärkungsteil 7 besteht aus einem ringförmigen Abschnitt 13 und einem zylindrischen Abschnitt 14. Der zylindrische Abschnitt 14 ist durch einen Deckel 15 verschlossen. In dem zylindrischen Abschnitt 14 sind mit Flanschen 16 versehene Durchgangsöffnungen 17 ausgebildet, die zum Anschluß von nicht abgebildeten Leitungen dienen. Wie das Verstärkungsteil 6 weist auch das Verstärkungsteil 7 eine Befestigungsvorrichtung 19 mit Langlöchern 20 zur Befestigung der Flasche 1 an einem dafür vorgesehenen Ort auf.
  • In der in der 2 gezeigten Ausführungsform einer Flasche 1 ist eine Composite-Flasche dargestellt, die aus einer Innenhülle 21 aus Metall und einer Außenhülle 22 aus einem faserverstärktem Material, beispielsweise Kohlefasern, besteht. Auf die Außenoberfläche 23 der Außenhülle 22 ist am einen Ende 4 der Flasche 1 das Verstärkungsteil 7 über eine Klebstoffschicht 24 befestigt.
  • In der Klebstoffschicht 24 sind Distanzteile 25, 26, 27 eingelegt. Die Distanzteile 25, 26, 27 sind in der gezeigten Ausführungsform ringförmig ausgebildet. Das untere Distanzteil 25 ist an einem unteren Ende 28 des Verstärkungsteils 7 angeordnet, während das obere Distanzteil 27 an einem oberen Ende 29 des Verstärkungsteils 7 unterhalb des zylindrischen Abschnitts 14 vorgesehen ist. Zwischen den beiden Distanzteilen 25 und 27 liegt das Distanzteil 26 auf der Außenoberfläche 23 des Endes 4 der Flasche 1 auf oder ist mit dieser Außenoberfläche 23 verklebt.
  • Aus der 2 ist ferner erkennbar, daß der zylindrische Abschnitt 14 einen Abstand a in radialer Richtung zu dem Ventil 5 der Flasche 1 aufweist. Ferner steht der zylindrische Abschnitt 14 in Längsrichtung der Flasche 1 über das Ventil 5 um einen vorbestimmten Abstand b über. Aus der Schnittansicht der 2 geht hervor, daß sowohl die Distanzteile 25, 26, 27 als auch der Abschnitt 13 des Verstärkungsteils 7 dem Verlauf des Endes 4 der Flasche 1 angepaßt sind.

Claims (3)

  1. Flasche für druckbeaufschlagte Gase, die als Brennstoff für einen Verbrennungsmotor dienen, wobei die Flasche (1) aus einem zylindrischen Mittelteil besteht, das durch zwei gewölbte Enden (3, 4) verschlossen ist, wobei an dem zweiten Ende (4) ein Ventil (5) angeordnet ist, und wobei jeweils an den beiden Enden (3, 4) ein metallisches Verstärkungsteil (6, 7) an die Oberfläche der beiden gewölbten Enden (3, 4) anliegend über eine Klebstoffschicht (24) befestigt ist, wobei das am gewölbten ersten Ende (3) befestigte Verstärkungsteil (6) als Ring an der Oberfläche anliegend ist, der an seiner Außenoberfläche (8) mindestens eine Befestigungsvorrichtung (11) aufweist, und das am zweiten gewölbten Ende (4) befestigte Verstärkungsteil (7) aus einem ringförmig anliegenden und dem Verlauf dieses Endes (4) angepassten Abschnitt (13) sowie einem sich daran anschließenden, das Ventil (5) der Flasche (1) umgebenden zylindrischen Abschnitt (14) besteht, wobei der erstgenannte Abschnitt (13) an seiner Außenoberfläche eine Befestigungsvorrichtung (19) aufweist, und wobei die beiden Befestigungsvorrichtungen (11, 19) zur Befestigung der Flasche (1) an einem dafür vorgesehenen Ort dienen.
  2. Flasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klebstoffschicht (24) Distanzteile (25, 26, 27) beabstandet zueinander angeordnet sind.
  3. Flasche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem das Ventil (5) umgebenden zylindrischen Abschnitt (14) ein Deckel (15) vorgesehen ist.
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