AT12139U1 - Behälter - Google Patents

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AT12139U1
AT12139U1 AT0058610U AT5862010U AT12139U1 AT 12139 U1 AT12139 U1 AT 12139U1 AT 0058610 U AT0058610 U AT 0058610U AT 5862010 U AT5862010 U AT 5862010U AT 12139 U1 AT12139 U1 AT 12139U1
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AT
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fluid circuit
circuit carrier
neck portion
neck
Prior art date
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Lorenz Dipl Ing Fh Ehgartner
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Alutech Gmbh
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Description

österreichisches Patentamt AT12 139U1 2011-11-15
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter für unter Druck stehende fluide Betriebsmittel mit einem rohrförmigen Mantel und zwei etwa kalottenförmigen Stirnkappen aus Metall.
[0002] Fig. 1 zeigt ausschnittsweise einen derartigen Behälter 1 nach dem Stand der Technik. Der Mantel 2 geht einstückig in eine Stirnkappe 3 über, welche zu einem Flaschenhals 4 ausgeformt ist. In den Flaschenhals 4 kann eine Ventilbaugruppe 5 mittels eines Gewindestutzens 6 eingeschraubt werden. Das Ausformen des Halses 4 aus dem Behälter 1 bzw. seiner Stirnkappe 2 ist fertigungstechnisch aufwendig; beispielsweise ist dazu bei Stahlflaschen ein mehrstufiger Umformprozeß mittels Spinning bzw. Einziehen erforderlich. Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die Fertigung eines solchen Behälters zu vereinfachen.
[0003] Dieses Ziel wird mit einem Behälter der eingangs genannten Art erreicht, der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass zumindest eine Stirnkappe in ihrem mittleren Bereich eine verdickte Wandstärke und eine Gewindeöffnung hat, wobei der Behälter einen stutzenförmigen Adapterteil aufweist, der einen in die Gewindeöffnung eingeschraubten Gewindeabschnitt, einen daran anschließenden, über die Stirnkappe vorragenden Halsabschnitt für den Angriff einer Halteklemme, sowie einen den Halsabschnitt nach außen abschließenden Fluidschaltungsträger umfasst, welcher einerseits über einen Durchgang im Adapterteil mit dem Behälterinneren in Verbindung steht und anderseits zumindest eine mit dem Durchgang verbundene Bohrung zur Aufnahme eines Anschlussstücks, Ventils od.dgl. aufweist.
[0004] Auf diese Weise werden mit einem einzigen Adapterteil alle bislang durch verschiedene Fertigungsschritte und Elemente geschaffenen Funktionen erreicht, u.zw. die Ausbildung eines Flaschenhalses, Lagerung des Behälters und der Anschluss einer Ventilbaugruppe. Ein aufwendiges Umformen der Stirnkappe zur Ausbildung des Halses entfällt; in die Stirnkappe braucht lediglich eine Gewindeöffnung geschnitten zu werden. Die Erfindung eignet sich damit besonders für eine Fertigung des Behälters aus hochfesten Aluminiumlegierungen, welche durch traditionelles Einziehen oder Spinning nicht so umgeformt werden könnten, dass sie einen Flaschenhals bilden können. Der vom Adapterteil zur Verfügung gestellte Halsabschnitt ermöglicht dabei den Angriff einer Halteklemme für die neuartige Verankerungsform des „Neck-Mounting&quot;, bei welchem einer oder mehrere Behälter ausschließlich oder überwiegend nur an ihrem Hals gehalten werden, was gegenüber herkömmlichen Verankerungen am Behälterumfang Einbauraum spart.
[0005] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bohrung eine in den Durchgang mündende Querbohrung im Fluidschaltungsträger ist. Dadurch kann nochmals weiterer Platz in der Einbausituation eingespart werden, weil die in den Fluidschaltungsträger eingesetzten Anschlussstücke bzw. Ventile auf diese Weise nicht über einen zylindrischen Einbauraum vorstehen.
[0006] Bevorzugt ist der Halsabschnitt mit dem Gewindeabschnitt einstückig ausgeführt, wodurch hohe Verankerungsfestigkeit beim Neck-Mounting erzielt wird.
[0007] Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Fluidschaltungsträger mit dem Halsabschnitt einstückig ausgeführt. Dadurch kann der gesamte Adapterteil als ein einziger Formteil, z.B. durch Schmieden, Gesenkschmieden, Druckgießen, Thixocasting, Sintern oder andere Urformverfahren mit anschließender spanender Nachbearbeitung, ausgebildet werden.
[0008] Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der Fluidschaltungsträger mit dem Halsabschnitt verschraubt. Dadurch können unterschiedliche Fluidschaltungsträger modular mit verschiedenen Hals- und Gewindeabschnitten kombiniert werden, um verschiedenste Adapterteile zu bilden. Überdies können damit der Gewindeabschnitt und der Halsabschnitt auch gesondert verwendet werden, beispielsweise als weiterer Adapterteil zur Behälterverankerung an der gegenüberliegenden Stirnkappe, wie weiter unten noch näher erläutert wird. 1 /8 österreichisches Patentamt AT12 139U1 2011-11-15 [0009] Besonders günstig ist es, wenn der Mantel und die Stirnkappen aus einer Aluminiumlegierung, bevorzugt der Gruppe 7xxx, gefertigt sind, was hohe Festigkeit ergibt.
[0010] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung werden die Stirnkappen durch endseitiges Fließrollen, Aufstauchen, Einziehen und/oder Massivumformen des Mantels aus diesem einstückig ausgeformt, so dass sich ein nahtloser Behälter ergibt.
[0011] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass auch die andere Stirnkappe in ihrem mittleren Bereich eine verdickte Wandstärke und eine Gewindeöffnung hat und der Behälter einen weiteren stutzenförmigen Adapterteil aufweist, der einen in die Gewindeöffnung eingeschraubten Gewindeabschnitt und einen daran anschließenden, über die Stirnkappe vorragenden Halsabschnitt für den Angriff einer Halteklemme umfasst. Dadurch lässt sich der Behälter an beiden Enden jeweils am Hals einspannen, um eine feste Einspannung zu ermöglichen.
[0012] In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Gruppe aus zumindest zwei nebeneinanderliegenden Behältern der hier vorgestellten Art, welche sich durch zwei mit Spannmitteln zueinander gespannte Klemmleisten auszeichnet, die zwischeneinander die Behälter an den Halsabschnitten der Adapterteile halten. Die Behältergruppe der Erfindung lässt sich so in einem einzigen Schritt durch die alle Behälter gleichzeitig ergreifenden Klemmleisten aufbauen und montieren.
[0013] Eine bevorzugte Ausführungsform der Behältergruppe mit Behältern, die an ihren anderen Stirnkappen weitere stutzenförmige Adapterteile haben, umfasst zwei weitere, mit Spannmitteln zueinander gespannte Klemmleisten, die zwischeneinander die Behälter auch an den Halsabschnitten der weiteren Adapterteile halten. Die Behältergruppe ist damit zwischen zwei voneinander beabstandeten Klemmleistenpaaren sicher gehalten.
[0014] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: [0015] Fig. 1 einen Behälter nach dem Stand der Technik ausschnittsweise im
Schnitt; [0016] Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Behälter ausschnittsweise im Schnitt; [0017] Fig. 3 den Behälter der Erfindung in einer teilweise aufgebrochenen Perspek tivansicht; [0018] die Fig. 4 und 5 den Adapterteil des erfindungsgemäßen Behälters in einer Seitenan sicht und einer Draufsicht; [0019] Fig. 6 eine Schnittansicht des Adapterteils entlang der Schnittlinie B - B von
Fig. 5; [0020] Fig 7. eine Schnittansicht des Adapterteils entlang der Schnittlinie E - E von
Fig. 5; und [0021] die Fig. 8 bis 10 eine Behältergruppe gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Per spektivansichten und im Schnitt.
[0022] Für die Erläuterung von Fig. 1 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
[0023] In den Fig. 2 und 3 ist ein Behälter 10 für unter Druck stehende fluide Betriebsmittel von Fahrzeugen, wie CNG, Gasgemische aus Butan und Propan, Biogas oder Holzgas, gezeigt. Allgemein werden in der vorliegenden Beschreibung unter dem Begriff „fluide Betriebsmittel&quot; Stoffe in jedem beliebigen fließfähigen Zustand verstanden, seien sie granulär, flüssig oder gasförmig, oder Stoffe, die durch Wärmezu- oder- abfuhr in einen solchen Zustand versetzbar sind. Die Betriebsdrücke, für welche der Behälter 10 geeignet sein soll, können z.B. im Falle von CNG bis zu 200 bar erreichen.
[0024] Der Behälter 10 setzt sich aus einem rohrförmigen Mantel 11 und zwei diesen beidseitig verschließenden, etwa kalottenförmigen Stirnkappen 12, 13 zusammen. 2/8 österreichisches Patentamt AT12 139U1 2011-11-15 [0025] Der Mantel 11 und die Stirnkappe 12, 13 sind aus einer Aluminiumlegierung der Gruppe 2xxx (AICu-Legierungen) oder 7xxx (AIZnMg-Legierungen) nach Standard EN 573 gefertigt. Besonders günstig sind Legierungen der Type 7xxx. Diese Legierungen weisen eine besonders hohe Festigkeit auf. Die Stirnkappen 12, 13 werden beispielsweise durch endseitiges Fließrollen, Aufstauchen, Einziehen und/oder Massivumformen des Mantels 11 aus diesem einstückig ausgeformt. Die Stirnkappen 12, 13 besitzen jeweils in ihrem mittleren Bereich 14 eine verdickte Wandstärke und eine Gewindeöffnung 15. In die Gewindeöffnung 15 der einen Stirnkappe 12 ist ein erster Adapterteil 18 eingeschraubt, und in die Gewindeöffnung 17 der anderen Stirnkappe 13 ein zweiter Adapterteil 19.
[0026] Die Fig. 4 bis 7 zeigen den ersten Adapterteil 18 im Detail. Der Adapterteil 18 besitzt etwa Stutzenform und setzt sich aus einem in die Gewindeöffnung 16 eingeschraubten Gewindeabschnitt 20, einem daran axial anschließenden, über die Außenseite der Stirnkappe 12 vorragenden Halsabschnitt 21 und einem den Halsabschnitt 21 nach außen abschließenden Fluidschaltungsträger 22 zusammen. Im Inneren des Adapterteils 18 ist ein Durchgang 23 ausgebildet, welcher den Gewindeabschnitt 20 und den Halsabschnitt 21 bis zum Fluidschaltungsträger 22 hin durchsetzt.
[0027] Der Fluidschaltungsträger 22 ist mit zumindest einer Querbohrung 24 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Anschlussstücks, Ventils od.dgl. versehen. In der Art herkömmlicher Fluidschaltungsträger können weitere Längs-, Schräg- oder/und Querbohrungen 24, insbesondere als Sackbohrungen, ausgebildet sein, welche sich zur Bildung von Fluidschaltungsverbindungen entsprechend kreuzen können, wie in den Fig. 4 bis 7 beispielhaft gezeigt. Durch Einsetzen bzw. Einschrauben entsprechender Ventile, Anschlussstücke usw. in die entsprechenden Mündungen der (Quer-)Bohrungen 24 können somit entsprechende Fluidschaltungen direkt im Fluidschaltungsträger 22 aufgebaut und verankert werden.
[0028] Der Halsabschnitt 21 dient für den Angriff einer Halteklemme 25 für die Montage des Behälters 1, welches Konzept hier als „Neck-Mounting&quot; bezeichnet wird. Die Halteklemme 25 kann den Halsabschnitt 21 zangen- oder schellenartig umgreifen.
[0029] Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine Variante einer solchen Halteklemme 25, welche sich aus zwei Klemmleisten 26, 27 zusammensetzt, die gleich mehrere Behälter 10 als Gruppe 28 an ihren Halsabschnitten 21 ergreifen können. Zu diesem Zweck sind die Klemmleisten 26, 27 jeweils mit einander zugewandten halbkreisförmigen Aufnahme 29 versehen. Die Klemmleisten 26, 27 können durch herkömmliche (nicht gezeigte) Spannmittel gegeneinander gespannt werden, beispielsweise Schrauben, Klemmen, Spannbänder usw.
[0030] Im einfachsten Fall werden die Behälter 10 ausschließlich auf einer Seite an den Halsabschnitten 21 der Adapterteile 18 gehalten. Optional können die Behälter 10 auch an den gegenüberliegenden Stirnkappen 13 fixiert werden, beispielsweise durch Auflagerung in entsprechenden Halterungen, z.B. wenn die Stirnkappen 13 keine Gewindeöffnungen 15 für Adapterteile 19 haben. Bevorzugt wird jedoch eine weitere Halteklemme 25 mit Klemmleisten 26, 27 an den gegenüberliegenden Enden der Behälter 10 verwendet, um dort die Halsabschnitte 21 der weiteren Adapterteile 19 zu ergreifen. Die weiteren Adapterteile 19 können - insbesondere wenn sie lediglich zur rückseitigen Lagerung der Behälter 2 dienen - ausschließlich aus den Gewindeabschnitten 20 und Halsabschnitten 21 bestehen, d.h. ohne Fluidschaltungsträger 22. Wenn der zweite Adapterteil 19 keinen Fluidschaltungsträger 22 hat, dann ist auch kein Durchgang 23 zum Behälterinneren hin ausgebildet, um den Behälter 10 mittels des Adapterteils 19 dicht zu verschließen.
[0031] Gummimuffen 30 können zwischen die Aufnahmen 29 und die Halsabschnitte 21 zwischengelegt werden, wie in Fig. 9 gezeigt, u.zw. sowohl bei den ersten Adapterteilen 18 als auch bei den zweiten Adapterteilen 19.
[0032] Die Adapterteile 18, 19 werden bevorzugt einstückig aus Metall gefertigt, z.B. durch Schmieden, Gesenkschmieden, Druckgießen, Thixocasting, Sintern oder andere Urformungs-verfahren mit anschließender spanender Nachbearbeitung. Der Gewindeabschnitt 20 ist da- 3/8

Claims (10)

  1. österreichisches Patentamt AT12 139U1 2011-11-15 durch einstückig mit dem Halsabschnitt 21 und dem Fluidschaltungsträger 22. Falls gewünscht, könnte der Fluidschaltungsträger 22 auch als ein gesonderter Teil gefertigt werden, welcher mit dem Halsabschnitt 21 verschraubt wird, siehe die Bohrungen 31 im Halsabschnitt 21 des Adapterteils 19. Alternativ könnte der Fluidschaltungsträger 22 in eine gewindeförmig ausgebildete Mündung des Durchgangs 23 eingeschraubt werden. [0033] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst alle Varianten und Modifikationen, die in dem Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen. Ansprüche 1. Behälter für unter Druck stehende fluide Betriebsmittel, insbesondere Druckgasflasche, mit einem rohrförmigen Mantel und zwei etwa kalottenförmigen Stirnkappen aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stirnkappe (12) in ihrem mittleren Bereich (14) eine verdickte Wandstärke und eine Gewindeöffnung (15) hat, wobei der Behälter (10) einen stutzenförmigen Adapterteil (18) aufweist, der einen in die Gewindeöffnung (15) eingeschraubten Gewindeabschnitt (20), einen daran anschließenden, über die Stirnkappe (12) vorragenden Halsabschnitt (21) für den Angriff einer Halteklemme (25), sowie einen den Halsabschnitt (21) nach außen abschließenden Fluidschaltungsträger (22) umfasst, welcher einerseits über einen Durchgang (23) im Adapterteil (18) mit dem Behälterinneren in Verbindung steht und anderseits zumindest eine mit dem Durchgang (23) verbundene Bohrung (24) zur Aufnahme eines Anschlussstücks, Ventils od.dgl. aufweist.
  2. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (24) eine in den Durchgang (23) mündende Querbohrung im Fluidschaltungsträger (22) ist.
  3. 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halsabschnitt (21) mit dem Gewindeabschnitt (20) einstückig ausgeführt ist.
  4. 4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidschaltungsträger (22) mit dem Halsabschnitt (21) einstückig ausgeführt ist.
  5. 5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidschaltungsträger (22) mit dem Halsabschnitt (21) verschraubt ist.
  6. 6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (11) und die Stirnkappen (12, 13) aus einer Aluminiumlegierung, bevorzugt der Gruppe 7xxx, gefertigt sind.
  7. 7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnkappen (12, 13) durch endseitiges Fließrollen, Aufstauchen, Einziehen und/oder Massivum-formen des Mantels (11) aus diesem einstückig ausgeformt sind.
  8. 8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auch die andere Stirnkappe (13) in ihrem mittleren Bereich (14) eine verdickte Wandstärke und eine Gewindeöffnung (15) hat und der Behälter (10) einen weiteren stutzenförmigen Adapterteil (19) aufweist, der einen in die Gewindeöffnung (15) eingeschraubten Gewindeabschnitt (20) und einen daran anschließenden, über die Stirnkappe (13) vorragenden Halsabschnitt (21) für den Angriff einer Halteklemme (25) umfasst.
  9. 9. Gruppe (28) aus zumindest zwei nebeneinanderliegenden Behältern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch zwei mit Spannmitteln zueinander gespannte Klemmleisten (26, 27), die zwischeneinander die Behälter (10) an den Halsabschnitten (21) der Adapterteile (18) halten.
  10. 10. Gruppe nach Anspruch 9 aus Behältern nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zwei weitere mit Spannmitteln zueinander gespannte Klemmleisten (26, 27), die zwischeneinander die Behälter (10) an den Halsabschnitten (21) der weiteren Adapterteile (19) halten. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 4/8
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