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Die
Erfindung betrifft die Anordnung von Gastanks in einem zumindest
streckenweise gasbetriebenen Fahrzeug im Bereich des Unterbodens, insbesondere
in einem Klein-Transporter
oder Kombifahrzeug.
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In
einem mit Gas betriebenen Fahrzeug sind üblicherweise mehrere Gastanks
eingebaut, damit möglichst
viel komprimiertes (Kraftstoff-) Gas mitgeführt werden kann, um dem Fahrzeug
eine größere Reichweite
von mehreren Hundert Kilometern zu verleihen. Da eine flächendeckende
Versorgung mit Gas durch Gas-Tankstellen zur Zeit noch nicht gewährleistet
ist, wird zusätzlich
zu den Gastanks in der Regel auch noch ein herkömmlicher Kraftstofftank, zumindest
ein kleinerer Nottank eingebaut. Bekannte Gastanks weisen eine zylindrische
Form auf und haben eine entsprechende Wanddicke, damit sie dem Innendruck
standhalten, und sind demzufolge äußerst stabil und bei einem
Aufprall nicht oder nur wenig deformierbar. Für die Anordnung der Gastanks eignet
sich der Raum unter dem Unterboden, insbesondere im Bereich des
Hinterwagens. Dieser Anordnungsraum hat gegenüber dem Kofferraum den Vorteil,
dass die Ladekapazität
des Fahrzeugs nicht oder weniger eingeschränkt wird.
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Es
ist bereits bekannt geworden, die Druckgasbehälter (Gastanks) über eine
Rahmenkonstruktion, insbesondere ein Rohrrahmengestell, am Unterboden
des Fahrzeugs anzuordnen. Dabei wird es als nachteilig angesehen,
dass die Rahmenkonstruktion gewichtsintensiv und platzaufwändig ist
und versteifend wirkt. Letzteres ist für den Fall eines Fahrzeug-Aufpralls
ungünstig,
da durch den steifen Rahmen und die nahezu undeformierbaren, weil
extrem stabil ausgeführten
Gastanks die Hinterwagenstruktur derart versteift wird, das diese
keine oder nur wenig Aufprallenergie absorbieren kann. Die Aufprallenergie
wird somit unvermindert übertragen
und in die tragenden Strukturen der Fahrzeugkarosserie eingeleitet
und kann bei ausreichender Energiegröße die Fahrgastzelle deformieren.
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In
der
DE 202 10 640
U1 ist eine Anordnung von Gastanks ohne Rohrrahmen am Unterboden
eines Fahrzeugs beschrieben. Bei dieser sind die Gastanks in Fahrzeugquerrichtung
an einem profilierten Unterboden nebeneinander gelagert und in Vertikalrichtung
versetzt zueinander angeordnet. Dies führt dazu, dass ein oder mehrere
Gastanks im Falle eines Aufpralls, bei dem üblicherweise hohe horizontale Stoßkräfte einwirken,
vertikal in den unteren Freiraum ausweichen können. Dadurch kann eine Deformation
des Unterbodens unter Energieaufnahme und -abbau erfolgen. Dieses
Ausweichen wird vorzugsweise noch dadurch begünstigt, dass die Profilierung des
Unterbodens teilweise schräge,
quer zur Fahrzeuglängsachse
ausgebildete Flanken aufweist, die bei Stauchvorgängen leicht
nachgeben. Die Gastanks sind vorteilhaft unter Verwendung von Spannbügeln befestigt,
die in Fahrzeuglängsrichtung
um diese herumgelegt und an ihren Enden am Unterboden befestigt
sind. Vorzugsweise werden die Gastanks dabei im Bereich zwischen
dem Kraftstofftank und dem Fahrzeugheck vorgesehen. Als zweckmäßig wird
es erachtet, unterhalb der Gastanks eine Abdeckung anzuordnen, um
vor allem die Gasanschlussleitungen, aber auch die Spannbügel vor Steinschlägen und
Bodenkontakten zu schützen.
Bei dieser Anordnung von Gastanks ist die Gestaltung des Unterbodens
aufwändig
und zieht ein höheres Gewicht
desselben nach sich, und es sind Maßnahmen zu treffen, die kofferraum-
oder laderaumseitig die Ebenheit des Unterbodens sicherstellen,
was materialaufwändig
und wiederum mit einem höheren Gewicht
verbunden ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Anordnung von Gastanks in einem zumindest
streckenweise gasbetriebenen Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 aufwandsreduziert und ohne Beeinträchtigung des Innenraums des
Fahrzeugs zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
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Die
Erfindung besteht darin, dass bei einer Anordnung von insbesondere
zylindrischen Gastanks am Unterboden eines Fahrzeugs und einer Halterung
derselben in Fahrzeugquerrichtung durch Spannbänder, der Unterboden mit wenigstens
zwei Stahlbändern
versehen ist, an denen die Spannbänder befestigt sind. Diese
Stahlbänder
stellen eine Art Bewehrung für
den in den übrigen
Bereichen nicht verstärkten
Unterboden dar und sind auf einfache Weise anzuordnen. An diesen
Stahlbändern
sind die Gastanks im geringen Abstand zueinander, zumindest jedoch
in einem Abstand, der der Dicke zweier Spannbänder entspricht, Unterflur
einzeln aufgehängt,
wobei jedes Stahlband für
jede Gasflasche ein Spannband haltert. Die Fahrzeugstruktur ist
durch die Anordnung der Stahlbänder
nur unwesentlich versteift, so dass die Fahrzeugstruktur, insbesondere die
Längsträger und
der Unterboden, und auch die Stahlbänder durch die bei einem Aufprall
eingebrachte Aufprallenergie aufprallenergieverzehrend deformiert
werden können
und eine Deformation der Fahrgastzelle ausbleibt. Dabei können sich
die einzeln aufgehängten
und nahezu undeformierbaren Gastanks gegeneinander verschieben.
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Auf
einfache Weise können
die Stahlbänder fahrzeuginnenseitig
am Unterboden angeordnet und mit Halterungsmitteln für die Spannbänder versehen sein,
wobei die Halterungsmittel durch Öffnungen im Unterboden nach
der Unterseite desselben ragen und vorstehen. Als Halterungsmittel
werden vorzugsweise fest mit den Stahlbändern verbundene Gewindebolzen
eingesetzt, mit denen die Spannbänder
an der Unterseite des Unterbodens verschraubt werden. Die Stahlbänder sind
dabei insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung
angeordnet, um den Unterboden eine größere Biegesteifigkeit in dieser
Fahrzeugrichtung zu verleihen. Außerdem hat diese Anordnung den
Vorteil, dass an lediglich zwei Stahlbändern mehrere Gastanks mit
jeweils zwei Spannbändern
befestigt werden können.
Um den Unterboden auch in Fahrzeugquerrichtung biegesteifer zu gestalten,
können
die Stahlbänder
jeweils mit wenigstens einem Querstück versehen sein, dass mit
dem Fahrzeugboden verbunden ist.
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Die
Spannbänder
sind vorteilhaft U-förmig ausgebildet
und in ihrem mittleren Bereich, der dem die beiden Schenkel verbindendem
Steg entspricht, zu einem Halterungsstück zur Festlegung am Unterboden
gestaltet. Mit dem Halterungsstück
ist das jeweilige Spannband an den an der Unterseite des Unterbodens
vorstehenden Halterungsmitteln, vorzugsweise den Gewindebolzen,
festgeschraubt. Ein Gastank wird mit wenigstens zwei Spannbändern am
Unterboden festgespannt. Dazu werden die beiden Schenkel eines Spannbandes
um den jeweiligen Gastank gelegt und mit an den beiden Schenkelenden
angeordneten Verschlussgliedern eines Spannschlosses am Gastank
und dieser am Unterboden verspannt. Vorteilhaft ist es dabei, wenn
zwischen dem Halterungsstück
und dem Gastank eine an die Mantelfläche des Gastanks angepasste
Konsole aus einem wenig elastischen Material angeordnet ist, gegen
die der Gastank spannbar ist. Eine solche Konsole definiert die
Position des Gastanks im Fahrbetrieb zuverlässig und dämpft zugleich auftretende Vibrationsgeräusche.
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Der
durch den Wegfall des üblichen,
in Fahrzeuglängsrichtung
vor der Hinterachse angeordneten Benzintanks entstandene Freiraum
kann vorteilhaft für
die Anordnung von Gastanks genutzt werden, so dass sowohl vor als
auch hinter der Hinterachse Gastanks angeordnet werden können. Wegen
der Größe derselben
und des am Fahrzeug verfügbaren Bauraumes
ergibt sich, dass dabei Anordnungsraum für jeweils zwei Gastanks ist,
wobei im Bereich der Hinterachse zwischen den beiden Paaren von
Gastanks ein Freiraum bleibt, in dem ein Benzinnottank untergebracht
werden kann. Dieser ist bevorzugt an den in X-Z-Richtung des Fahrzeugs
gegebenen Querschnitt des Freiraumes angepasst und hat etwa ein
Fassungsvermögen
von 10 bis 15 l. Schließlich
ist es von Vorteil, die Gastankanordnung auf der dem Unterboden
abgewandten Seite in bekannter Weise mit einer Abdeckung zu versehen,
um die Gasanschlussleitungen, die Gastanks und die Spannschlösser zu
schützen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1:
die Unteransicht des Hinterwagens eines Kleintransporters,
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2:
eine perspektivische Draufsicht auf den Unterboden des Kleintransporters,
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3:
einen Vertikalschnitt durch den Unterboden im Bereich eines diesen
verstärkenden
Stahlbandes,
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4:
ein Spannband zur Halterung eines Gastanks,
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5:
eine perspektivische Ansicht der Hinterwagenstruktur des Kleintransporters
und
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6:
diese in einem deformierten Zustand.
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In 1 ist
die Anordnung von zylindrischen Gastanks 1 in einem Kleintransporter
gezeigt. Die Gastanks 1 sind in Fahrzeugquerrichtung am
Unterboden 2 des Kleintransporters angeordnet, wobei zwei
Gastanks 1 hinter der Hinterachse 3 und zwei Gastanks 1 vor
der Hinterachse 3 untergebracht sind. Im Bereich zwischen
der Hinterachse 3 und den vor dieser untergebrachten Gastanks 1 ist
zusätzlich
ein Benzinnottank 4 angeordnet. Der Unterboden 2 ist, wie 2 zeigt,
laderaumseitig mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten
Stahlbändern 5 mit
einer Dicke von 8 mm und einer Breite von 25 mm versehen, die ladeklappenseitig
jeweils mit einem Querstück 6 versehen
sind. Die Stahlbändern 5 weisen
im vorbestimmten Abstand angeschweißte Gewindebolzen 7 auf,
die durch Öffnungen 8 im
Unterboden 2 nach unten ragen und an dessen Unterseite vorstehen.
An den Gewindebolzen 7 sind, was in 3 zu erkennen
ist, Spannbänder 9 zur
Halterung der Gastanks 1 angeschraubt (Sechskantmutter 14).
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Die
Spannbänder 9 sind
U-förmig
gestaltet, und deren die beiden Schenkel 10 verbindender
mittlerer Bereich ist als Halterungsstück 11 mit zwei Bohrungen 12 für die Gewindebolzen 7 ausgebildet.
Die beiden Schenkel 10 tragen an ihren freien Enden jeweils
ein nicht weiter beschriebenes Verschlussglied eines bekannten Spannschlosses.
Ein Gastank 1 wird jeweils mit zwei Spannbändern 9 befestigt,
von denen eines an dem einen Stahlband 5 und das andere
an dem zweiten Stahlband 5 angeschraubt ist, wobei jeweils
zwischen dem Halterungsstück 11 und dem
Gastank 1 eine an dessen Mantelfläche angepasste Konsole 13 eingelegt
ist.
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Die 1 und 3 zeigen,
dass die einzeln an den Unterboden 2 gespannten Gastanks 1 und
der Benzinnottank 4 im Abstand voneinander angeordnet sind.
Bei einem Heckaufprall auf das Fahrzeug kann daher die durch die
Stahlbänder 5 nur
unwesentlich versteifte Hinterwagenstruktur des Fahrzeugs unter
Aufnahme von Aufprallenergie deformiert werden, wobei die stabilen
und im wesentlichen nicht deformierbaren Gastanks 1 eine
Deformation der Hinterwagenstruktur nicht behindern. Auch der an
sich deformierbare Benzinnottank 4 wird in den Bereich über der
Hinterachse 3 verschoben. Die 5 und 6 zeigen
die Gastankanordnung vor und nach einem Aufprall.
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- 1
- Gastank
- 2
- Unterboden
- 3
- Hinterachse
- 4
- Benzinnottank
- 5
- Stahlband
- 6
- Querstück
- 7
- Gewindebolzen
- 8
- Öffnung
- 9
- Spannband
- 10
- Schenkel
- 11
- Halterungsstück
- 12
- Bohrung
- 13
- Konsole