DE102010053874A1 - Hochdruckbehälter mit integrierten Halterungsmerkmalen - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Halterungssystem für einen Druckbehälter offenbart. Das Halterungssystem umfasst eine erste Sicherungskappe, eine zweite Sicherungskappe und eine Mehrzahl von Befestigungsbändern, die mit der ersten Sicherungskappe und der zweiten Sicherungskappe gekoppelt sind, wobei die erste Sicherungskappe und die zweite Sicherungskappe jeweils eine konkave Innenfläche und eine Halterung umfassen, wobei die konkave Innenfläche im Wesentlichen zumindest einem Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters entspricht, um den Druckbehälter zwischen der ersten Sicherungskappe und der zweiten Sicherungskappe zu fixieren.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft Druckbehälter und im Spezielleren ein Halterungssystem für einen Druckbehälter, das eine Sicherungskappe und ein Befestigungsband umfasst.
- Hintergrund der Erfindung
- Brennstoffzellen wurden als eine Leistungsquelle für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen vorgeschlagen. In Protonenaustauschmembran(PEM)-Brennstoffzellen wird Wasserstoff als ein Brennstoff an eine Anode der Brennstoffzelle geliefert und Sauerstoff wird als ein Oxidationsmittel an eine Kathode der Brennstoffzelle geliefert. Eine Mehrzahl von Brennstoffzellen ist in Brennstoffzellenstapeln zusammengestapelt, um ein Brennstoffzellensystem zu bilden. Der Brennstoff ist typischerweise in großen, hohlen, im Wesentlichen zylindrischen Druckbehältern gespeichert, die an einem Unterbau des Fahrzeuges angeordnet sind.
- Die Druckbehälter sind typischerweise mehrschichtig und umfassen zumindest eine innere Auskleidung und eine filamentgewickelte äußere Schale. Die Druckbehälter können sich ausdehnen oder zusammenziehen, wenn sich ein Druck und eine Temperatur des Brennstoffes innerhalb der Behälter ändern. Ein Rückhaltemittel, das an den Druckbehältern angeordnet ist, muss in der Lage sein, die Ausdehnung und das Zusammenziehen der Druckbehälter unterzubringen.
- Um das Fahrzeug mit einer/m erwünschten Fahrreichweite und Fahrzeugaussehen zu versehen, die den Käuferbedürfnissen gerecht werden, ist eine Mehrzahl von den Druckbehältern erforderlich. Ein Durchmesser der Druckbehälter kann durch einen Unterbringungsraum benachbart zu dem Unterbau des Fahrzeuges oder durch ein herkömmliches Rückhaltemittel, das verwendet wird, um die Druckbehälter zu fixieren, beschränkt sein. Demgemäß kann eine Länge der Druckbehälter vergrößert sein, um den beschränkten Durchmesser auszugleichen oder um das herkömmliche Rückhaltemittel zu unterstützen. Wenn die Länge der Druckbehälter zunimmt, nimmt ein Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge ab. Das herkömmliche Rückhaltemittel (das typischerweise eine Mehrzahl von umlaufenden Bändern umfasst, die an einer Trägerstruktur befestigt sind) kann von beträchtlicher Größe sein und die Wartung der Druckbehälter einschränken. Der Druckbehälter, der ein kleines Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge aufweist, nutzt den Unterbringungsraum ineffizient und erleichtert die Verwendung von herkömmlichen Rückhaltemitteln.
- Die Mehrzahl von Druckbehältern und zugeordneten Baugruppen hat eine vergrößerte Masse des Brennstoffzellensystems zur Folge, in das die Druckbehälter eingebaut sind. Der Druckbehälter kann ein Regelventil, einen Drucksensor, eine Druckentlastungsvorrichtung, ein Rückhaltemittel oder andere Vorrichtungen benötigen. Infolgedessen können die Kosten und die Masse des Brennstoffzellensystems mit der Mehrzahl von den Druckbehältern unerwünscht hoch werden.
- Es wäre wünschenswert, ein Halterungssystem zu entwickeln, das ein/e wiederholte/s Ausdehnung und Zusammenziehen des Druckbehälters zulässt, den Behälter mit einem großen Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge aufweist, zurückhält und eine Masse eines Systems, in das der Druckbehälter eingebaut ist, minimiert.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es wurde überraschenderweise, vorliegend vorgesehen durch die Erfindung, ein Halterungssystem entdeckt, das ein/e wiederholte/s Ausdehnung und Zusammenziehen des Druckbehälters zulässt, den Behälter mit einem großen Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge zurückhält und die Masse des Systems minimiert, in das der Druckbehälter eingebaut ist.
- In einer Ausführungsform umfasst ein Halterungssystem für einen Druckbehälter eine Sicherungskappe mit einer Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine Halterung, die daran angeordnet und geeignet ist, mit einer Halterungsstruktur gekoppelt zu sein, zumindest ein Befestigungsband, das an der Sicherungskappe angeordnet ist, um ein Fixieren der Sicherungskappe zu erleichtern, und eine elastische Halterung, die an der Sicherungskappe angeordnet und geeignet ist, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern, umfasst.
- In einer zweiten Ausführungsform umfasst ein Halterungssystem für einen Druckbehälter eine erste Sicherungskappe mit einer ersten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine erste Halterung, die daran angeordnet und geeignet ist, mit einer Halterungsstruktur gekoppelt zu sein, und eine zweite Sicherungskappe mit einer zweiten Innenfläche umfasst, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt der Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine zweite Halterung, die daran angeordnet und geeignet ist, mit der Halterungsstruktur gekoppelt zu sein, eine Mehrzahl von Befestigungsbändern, wobei ein erster Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der ersten Sicherungskappe gekoppelt ist und ein restlicher Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern lösbar mit der ersten Sicherungskappe oder der zweiten Sicherungskappe oder dem restlichen Abschnitt gekoppelt ist, eine erste elastische Halterung, die an der ersten Sicherungskappe angeordnet und geeignet ist, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern, und eine zweite elastische Halterung umfasst, die an der zweiten Sicherungskappe angeordnet und geeignet ist, die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern.
- In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Speichersystem für ein Fluid einen Druckbehälter mit einer Außenfläche und einer Behälteröffnung, wobei die Behälteröffnung in der Außenfläche gebildet ist, wobei die Außenfläche einen Innenraum des Druckbehälters definiert, eine erste Sicherungskappe mit einer ersten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine erste Mehrzahl von Halterungen umfasst, die daran angeordnet sind, eine zweite Sicherungskappe mit einer zweiten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt der Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine zweite Mehrzahl von Halterungen umfasst, die daran angeordnet sind, eine Mehrzahl von Befestigungsbändern, wobei ein erster Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der ersten Sicherungskappe gekoppelt ist und ein restlicher Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern lösbar mit der ersten Sicherungskappe oder der zweiten Sicherungskappe oder dem restlichen Abschnitt gekoppelt ist, eine Mehrzahl von ersten elastischen Halterungen, die an der ersten Sicherungskappe angeordnet und geeignet sind, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern, eine Mehrzahl von zweiten elastischen Halterungen, die an der zweiten Sicherungskappe angeordnet und geeignet sind, die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern, eine Halterungsstruktur, die zumindest mit einer von der ersten Sicherungskappe und der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei die Halterungsstruktur eine Mehrzahl von Aufnahmeelementen aufweist, wobei die Aufnahmeelemente zumindest einem Abschnitt von einer von der ersten Mehrzahl von Halterungen und der zweiten Mehrzahl von Halterungen entsprechen, und einen Fluidverteilungskörper, wobei der Verteilungskörper benachbart zu dem Druckbehälter und in fluidtechnischer Verbindung mit dem Innenraum angeordnet ist.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Die oben stehenden sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für einen Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bei Betrachtung im Licht der beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich, in denen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Halterungssystems für einen Druckbehälter mit einer Sicherungskappe und einem Befestigungsband gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; -
2 eine teilweise perspektivische Explosionsdarstellung eines Speichersystems ist, welches das in1 veranschaulichte Halterungssystem umfasst; und -
3 eine perspektivische Darstellung eines Halterungssystems für einen Druckbehälter mit einer Sicherungskappe und einem Befestigungsband gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist. - Detaillierte Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
- Die nachfolgende detaillierte Beschreibung und beiliegenden Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken.
-
1 veranschaulicht ein Halterungssystem10 , welches eine Sicherungskappe12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Sicherungskappe12 ist typischerweise aus Stahl gebildet, es können aber andere Materialien wie z. B. Aluminium, Magnesium, andere Metalle oder ein Verbundmaterial verwendet werden. Wie veranschaulicht ist die Sicherungskappe12 ein hohler Konoidstumpf, es können jedoch andere Formen wie z. B. eine hohle Halbkugel oder ein hohles Prisma verwendet werden. Die Sicherungskappe12 weist eine konkave Innenfläche14 und eine Außenfläche16 auf. Eine Dicke der Sicherungskappe12 , welche die konkave Innenfläche14 und die Außenfläche16 trennt, ist im Wesentlichen konstant, jedoch kann die Dicke in anderen Ausführungsformen variieren. Die Sicherungskappe12 umfasst eine Zugangsdurchbrechung18 , die ein erstes Ende davon definiert. Eine Eintrittsdurchbrechung20 definiert ein zweites Ende der. Sicherungskappe12 . - An der Außenfläche
16 der Sicherungskappe12 ist zumindest eine Halterung22 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei Halterungen22 integral mit der Sicherungskappe12 gebildet, die Halterungen22 können jedoch separat von der Sicherungskappe12 gebildet sein und mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Mittels wie z. B. Befestigungselementen oder einem Kleber befestigt sein. Typischerweise wird Stahl verwendet, um die Halterung22 zu bilden, es können jedoch andere Materialien wie z. B. Aluminium oder ein Verbundstoff verwendet werden. In der Halterung22 ist eine Rückhaltedurchbrechung24 gebildet. - In der Rückhaltedurchbrechung
24 ist eine elastische Halterung26 angeordnet. Zum besseren Verständnis zeigt1 die elastische Halterung26 aus der Rückhaltedurchbrechung24 entfernt. Die elastische Halterung26 umfasst eine Hauptkörper28 und eine Buchse30 . Der Hauptkörper28 kann aus einem elastomeren Material, einem viskoelastischen Material oder einem anderen elastischen Material gebildet sein. Die elastische Halterung26 kann auch eine Vorspannelementhalterung sein, wobei ein Vorspannelement zwischen einer Buchse und einem restlichen Abschnitt der Vorspannelementhalterung angeordnet ist. Der Hauptkörper28 weist einen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen einem Durchmesser der Rückhaltedurchbrechung24 entspricht. Eine Länge des Hauptkörpers28 ist im Wesentlichen gleich einer Dicke der Halterung22 , wenngleich andere Längen verwendet werden können. Es können auch andere elastische Halterungen wie z. B. eine mehrteilige Halterung, eine aufgeweitete Halterung, eine Spulenhalterung oder eine andere elastische Halterung verwendet werden. Die Buchse30 ist ein Rohr, das aus einem Metall oder einem anderen steifen Material gebildet ist. Ein Außendurchmesser der Buchse30 entspricht im Wesentlichen einem Innendurchmesser der elastischen Halterung26 . Die Buchse30 ist in der elastischen Halterung26 angeordnet und kann durch eine Reibpassung, einen Kleber oder andere Befestigungsmittel fixiert sein. - Eine ringförmige Anordnung von Befestigungsbändern
36 ist in1 mit der Sicherungskappe12 gekoppelt gezeigt. Es ist einzusehen, dass eine beliebige Anzahl von Befestigungsbändern36 verwendet werden kann. Das Befestigungsband36 ist ein längliches Element, das aus einem Metallblech oder einem anderen im Wesentlichen nicht elastischen Material gebildet ist. Das Befestigungsband36 weist ein Befestigungsende38 und ein Kopplungsende40 auf. Das Befestigungsende38 ist mit der Sicherungskappe12 mithilfe eines beliebigen geeigneten Mittels wie z. B. Schweißen, eines Klebers, eines Befestigungselements und dergleichen gekoppelt. Wenn die Sicherungskappe12 und das Befestigungsband36 aus einem ähnlichen Material gebildet sind, kann das Befestigungsband36 integral mit der Sicherungskappe12 gebildet sein. In dem Kopplungsende40 ist eine Kopplungsdurchbrechung gebildet. Das Kopplungsende40 ist zu einem im Wesentlichen „J”-förmigen Haken geformt und mit dem Befestigungsband36 gekoppelt. Die umgefaltete Kopplungsdurchbrechung führt zu einem Kopplungsschlitz44 . Das Kopplungsende40 kann mithilfe einer Schweißverbindung, eines Klebers oder eines anderen Mittels an dem Befestigungsband36 fixiert sein. Das Kopplungsende40 kann ein beliebiges Kopplungsende sein, um mit einem Befestigungselement in Eingriff zu treten. Ferner kann in weiteren Ausführungsformen der Erfindung das Kopplungsende40 auch ein Befestigungsende sein, das mithilfe eines beliebigen geeigneten Mittels wie z. B. Schweißen, eines Klebers, eines Befestigungselements und dergleichen mit einer Sicherungskappe (nicht gezeigt) gekoppelt ist, die von der Sicherungskappe12 beabstandet ist. -
2 veranschaulicht ein Speichersystem50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Speichersystem50 umfasst einen Druckbehälter52 . Der Druckbehälter52 umfasst typischerweise eine innere Auskleidung und eine gewickelte äußere Schale mit einer Außenfläche54 . Die gewickelte äußere Schale ist typischerweise durch einen Wickelprozess gebildet und kann aus einem beliebigen herkömmlichen Material wie z. B. einer Kohlenstofffaser, einer Glasfaser, einer Verbundstofffaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet sein. Alternativ kann die gewickelte äußere Schale auch aus einem beliebigen formbaren Material wie z. B. einem Metall und einem Kunststoff gebildet sein. An einem Ende des Druckbehälters52 ist typischerweise eine Behälteröffnung56 gebildet und stellt einen Befestigungspunkt für verschiedene Verankerungen und Gebrauchsvorrichtungen bereit, die an dem Druckbehälter52 angebracht sein können. - Eine Halterungsstruktur
58 umfasst eine Mehrzahl von Aufnahmeelementen60 . Die Aufnahmeelemente60 umfassen eine Halterungsnase61 und eine Befestigungsdurchbrechung62 . Ein Abschnitt eines Fahrzeugunterbaues umfasst typischerweise die daran gebildete Halterungsstruktur58 , es kann jedoch eine beliebige Struktur verwendet werden, die zum Anbringen des Druckbehälters52 geeignet ist. Die Halterungsnase61 ist an der Halterungsstruktur angeordnet und die Halterung22 ist dazwischen angeordnet. Die Halterungsnase61 ist im Wesentlichen „L”-förmig, es kann jedoch jede beliebige Form verwendet werden. Alternativ kann die Halterung22 in einer Durchbrechung angeordnet sein, die in der Halterungsstruktur58 gebildet ist. Die Befestigungsdurchbrechung62 ist zumindest eine kreisförmige Durchbrechung, die in der Halterungsnase61 oder der Halterungsstruktur58 gebildet ist. Wie veranschaulicht, ist die Befestigungsdurchbrechung62 in der Halterungsnase61 und der Halterungsstruktur58 gebildet, wobei ein Abschnitt der Befestigungsdurchbrechung62 , der in der Halterungsstruktur58 gebildet ist, einen darum herum gebildeten Gewindeabschnitt umfasst. - Ein Verteilungskörper
63 für ein Fluid ist in2 veranschaulicht. Der Verteilungskörper63 steht in fluidtechnischer Verbindung mit der Behälteröffnung56 und einem Innenraum des Druckbehälters52 . Der Verteilungskörper63 , der typischerweise aus einem maschinell bearbeiteten Metall wie z. B. Stahl oder Aluminium gebildet ist, kann für eine Vielfalt von Verwendungen ausgebildet sein. Eine Leitung64 steht in fluidtechnischer Verbindung mit dem Verteilungskörper63 , um die Überführung des Fluids zu oder aus dem Innenraum des Druckbehälters52 zu erleichtern. Es können auch ein Ventil, ein Druckentlastungsventil, ein Sensor, eine Kupplung oder eine andere Vorrichtung an dem Verteilungskörper63 in fluidtechnischer Verbindung mit dem Verteilungskörper63 oder der Leitung64 angeordnet sein. - In
2 ist das Speichersystem50 ist zusammengesetzt gezeigt. Zwei Sicherungskappen12 sind an gegenüberliegenden Enden des Druckbehälters52 angeordnet, wobei die konkave Innenfläche14 jeder Sicherungskappe12 an der Außenfläche54 des Druckbehälters52 anliegt. Wie gezeigt, steht die Behälteröffnung56 durch die Zugangsdurchbrechung18 der Sicherungskappe12 vor. - Die Befestigungsbänder
36 jeder der Sicherungskappen12 sind mit einem Befestigungselement66 gekoppelt. Das Befestigungselement66 umfasst einen zentralen Gewindeabschnitt, einen ersten Sicherungszylinder, einen zweiten Sicherungszylinder und eine Mutter. Der erste Sicherungszylinder ist in dem Kopplungsende40 des Befestigungsbandes36 angeordnet. Ein darin gebildetes Gewindeteilstück ist im Wesentlichen mit dem Kopplungsschlitz44 ausgerichtet. Der zentrale Gewindeabschnitt ist in dem Kopplungsschlitz44 angeordnet und durch einen Eingriff mit dem Gewindeteilstück davon an dem ersten Sicherungszylinder fixiert. Der zweite Sicherungszylinder ist in dem Kopplungsende40 des Befestigungsbandes36 gegenüber dem Befestigungsband36 , das den ersten Sicherungszylinder umfasst, angeordnet. In dem zweiten Sicherungszylinder ist eine Durchbrechung gebildet, die im Wesentlichen mit dem Kopplungsschlitz44 ausgerichtet ist. Der zentrale Gewindeabschnitt wird dann in der Durchbrechung des zweiten Sicherungszylinders angeordnet. Die Mutter wird dann an dem zentralen Gewindeabschnitt angeordnet, um mit dem daran gebildeten Gewinde in Eingriff zu treten. Eine Rotation der Mutter bewirkt, dass sich die Mutter eine Länge des zentralen Gewindeabschnittes entlang bewegt, wobei der zweite Sicherungszylinder zu dem ersten Sicherungszylinder hin gezogen wird. Infolgedessen wird das Befestigungsband36 festgezogen, was zur Folge hat, dass die Sicherungskappen12 eine Druckkraft auf den Druckbehälter52 aufbringen. Es können andere Kopplungsvorrichtungen verwendet werden, um die Befestigungsbänder36 zu koppeln. Eine Spannung der Befestigungsbänder36 kann während der Montage des Speichersystems50 eingestellt werden, um eine Ausdehnung oder ein Zusammenziehen des Druckbehälters52 unterzubringen. - Der Druckbehälter
52 mit den Sicherungskappen12 ist mit der Halterungsstruktur58 gekoppelt. Die elastischen Halterungen26 sind in jeder der Rückhaltedurchbrechungen24 angeordnet. Die Halterungen20 der Sicherungskappen12 sind zwischen den Halterungsnasen61 und der Halterungsstruktur58 angeordnet. Die Buchsen30 der elastischen Halterung26 sind mit den Befestigungsdurchbrechungen62 ausgerichtet. Ein Befestigungselement68 mit einem daran gebildeten Gewinde wird durch die Halterungsnase61 und die Buchse30 der elastischen Halterung26 hindurch angeordnet und steht mit dem Gewindeabschnitt der Halterungsstruktur58 in Eingriff. Es können auch andere Befestigungselemente wie z. B. ein Stift, eine Niete und dergleichen verwendet werden. Das Befestigungselement68 wird dann festgezogen und der Druckbehälter52 mit den Sicherungskappen12 an der Halterungsstruktur58 fixiert. -
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die der in1 gezeigten ähnlich ist. Die Bezugsziffern für eine ähnliche Struktur in Bezug auf die Beschreibung von1 sind in3 mit einem Strichsymbol (') wiedergegeben. - Das Halterungssystem
10' umfasst zumindest eine elastische Halterung80 , die an der konkaven Innenfläche14' angeordnet ist. Die gezeigte elastische Halterung80 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und kann aus einem elastischen Material wie z. B. einem Schaum mit hoher Dichte oder einem Gummi gebildet sein. Die elastische Halterung80 kann jedoch eine beliebige Form aufweisen und es kann eine beliebige Menge verwendet werden. Ein Kleber wird verwendet, um die elastische Halterung80 auf der konkaven Innenfläche14' zu fixieren, wenngleich andere Befestigungsmittel verwendet werden können. Der Kleber ist auf einer Kontaktseite der elastischen Halterung80 aufgebracht und auf der konkaven Innenfläche14' angeordnet. Das Halterungssystem10' ist starr an einer Halterungsstruktur (nicht gezeigt) angebracht. Das Befestigungselement68' ist in der Rückhaltedurchbrechung24' durch die Halterung22' hindurch ohne Verwendung der elastischen Halterung26 angeordnet. - Im Gebrauch lässt das Halterungssystem
10 ,10' zu, dass sich der Druckbehälter52 in Reaktion auf Druck- und Temperaturänderungen des Fluids darin ausdehnt und zusammenzieht. Zum Beispiel bewirkt ein/e hohe/r Druck und Temperatur des Fluids, dass der Druckbehälter52 in der Größe in einen ausgedehnten Zustand zunimmt. - In dem Halterungssystem
10 kann, wenn sich der Druckbehälter52 ausdehnt, die Sicherungskappe12 durch den Druckbehälter52 verschoben werden. Infolgedessen wird der Hauptkörper28 der elastischen Halterung26 in einer Richtung zusammengedrückt, in der sich der Druckbehälter52 ausdehnt. Der Durchmesser des Hauptkörpers28 , eine Position und Menge der Halterungen22 und eine Orientierung der Halterungen22 können angepasst werden, um die Ausdehnung des Druckbehälters52 unterzubringen. Im Gegensatz dazu bewirken ein/e niedrige/r Druck und Temperatur des Fluids innerhalb des Druckbehälters52 , dass sich der Druckbehälter52 in der Größe aus dem ausgedehnten Zustand zusammenzieht. Das Halterungssystem10 kann gleichermaßen für das Zusammenziehen des Druckbehälters52 aus dem ausgedehnten Zustand geeignet sein. - In dem Halterungssystem
10' bleibt, wenn sich der Druckbehälter52 ausdehnt, die Sicherungskappe12' starr an der Halterungsstruktur fixiert. Infolgedessen werden die elastischen Halterungen80 , die an der konkaven Innenfläche14' angeordnet sind, in einer Richtung zusammengedrückt, in die sich der Druckbehälter52 ausdehnt. Eine Dicke der elastischen Halterungen80 und eine Position und Menge der elastischen Halterungen80 können angepasst werden, um die Ausdehnung des Druckbehälters52 unterzubringen. Im Gegensatz dazu bewirken ein/e niedrige/r Druck und Temperatur des Fluids innerhalb des Druckbehälters52 , dass sich der Druckbehälter52 in der Größe aus dem ausgedehnten Zustand zusammenzieht. Die elastischen Halterungen80 können gleichermaßen für das Zusammenziehen des Druckbehälters52 aus dem ausgedehnten Zustand geeignet sein. - Das Speichersystem
50 mit dem Halterungssystem10 ,10' hält den Druckbehälter52 , der ein großes Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge aufweist, zurück und erleichtert gleichzeitig eine Wartung, die der Druckbehälter52 benötigen kann. Infolgedessen kann eine Größe des Druckbehälter52 vergrößert sein und eine größere Fahrreichweite für ein Fahrzeug, in dem das Speichersystem50 eingebaut ist, bereitgestellt und ein Bedarf an einem Speichersystem, das eine Mehrzahl von Druckbehältern umfasst, minimiert sein. - Das Speichersystem
50 gemäß der vorliegenden Offenlegung minimiert eine Masse des Fahrzeuges, in dem das Speichersystem50 umfasst ist, indem die Notwendigkeit der Mehrzahl von Druckbehältern und jeglicher damit verbundener Baugruppen minimiert ist. Infolgedessen kann das Fahrzeug, welches das Speichersystem50 aufweist, effizienter sein, während die Herstellung des Fahrzeuges erleichtert ist. - Ein Fachmann kann aus der vorhergehenden Beschreibung ohne weiteres die wesentlichen Merkmale dieser Erfindung ermitteln und, ohne von deren Geist und Schutzumfang abzuweichen, verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Verwendungen und Bedingungen anzupassen.
Claims (10)
- Halterungssystem für einen Druckbehälter, wobei das System umfasst: eine Sicherungskappe mit einer Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine daran angeordnete Halterung umfasst, welche geeignet ist, mit einer Halterungsstruktur gekoppelt zu sein; zumindest ein Befestigungsband, das an der Sicherungskappe angeordnet ist, um ein Fixieren der Sicherungskappe zu erleichtern; und eine elastische Halterung, die an der Sicherungskappe angeordnet ist und geeignet ist, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern.
- Halterungssystem nach Anspruch 1, wobei die elastische Halterung in einer Durchbrechung angeordnet ist, die in der Halterung gebildet ist.
- Halterungssystem nach Anspruch 2, wobei die elastische Halterung eine Buchse umfasst, die darin angeordnet ist.
- Halterungssystem nach Anspruch 2, wobei die elastische Halterung eine mit einem Vorspannelement montierte Buchse umfasst, die darin angeordnet ist.
- Halterungssystem nach Anspruch 1, wobei die elastische Halterung an der Innenfläche der Sicherungskappe angeordnet ist.
- Halterungssystem nach Anspruch 1, wobei die elastische Halterung aus einem elastomeren Material oder einem viskoelastischen Material gebildet ist.
- Halterungssystem für einen Druckbehälter, wobei das System umfasst: eine erste Sicherungskappe mit einer ersten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine erste Halterung umfasst, die daran angeordnet und geeignet ist, mit einer Halterungsstruktur gekoppelt zu sein; eine zweite Sicherungskappe mit einer zweiten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine zweite Halterung umfasst, die daran angeordnet und geeignet ist, mit einer Halterungsstruktur gekoppelt zu sein; eine Mehrzahl von Befestigungsbändern, wobei ein erster Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der ersten Sicherungskappe gekoppelt ist und ein restlicher Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern lösbar mit der ersten Sicherungskappe oder der zweiten Sicherungskappe oder dem restlichen Abschnitt gekoppelt ist; eine erste elastische Halterung, die an der ersten Sicherungskappe angeordnet und geeignet ist, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern; und eine zweite elastische Halterung, die an der zweiten Sicherungskappe angeordnet und geeignet ist, die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern.
- Halterungssystem nach Anspruch 7, wobei die erste elastische Halterung in einer Durchbrechung angeordnet ist, die in der ersten Halterung gebildet ist, und die zweite elastische Halterung in einer Durchbrechung angeordnet ist, die in der zweiten Halterung gebildet ist.
- Halterungssystem nach Anspruch 7, wobei eine von der ersten Sicherungskappe und der zweiten Sicherungskappe aus einem von einem Metall und einem Verbundmaterial gebildet ist.
- Speichersystem für ein Fluid, wobei das Speichersystem umfasst: einen Druckbehälter mit einer Außenfläche und einer Behälteröffnung, wobei die Behälteröffnung in der Außenfläche gebildet ist, wobei die Außenfläche einen Innenraum des Druckbehälters definiert; eine erste Sicherungskappe mit einer ersten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt einer Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine erste Mehrzahl von Halterungen umfasst, die daran angeordnet sind; eine zweite Sicherungskappe mit einer zweiten Innenfläche, die geeignet ist, zumindest einen Abschnitt der Außenfläche des Druckbehälters aufzunehmen, wobei die Sicherungskappe eine zweite Mehrzahl von Halterungen umfasst, die daran angeordnet sind; eine Mehrzahl von Befestigungsbändern, wobei ein erster Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der ersten Sicherungskappe gekoppelt ist und ein restlicher Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern mit der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt der Mehrzahl von Befestigungsbändern lösbar mit der ersten Sicherungskappe oder der zweiten Sicherungskappe oder dem restlichen Abschnitt gekoppelt ist; eine Mehrzahl von ersten elastischen Halterungen, die an der ersten Sicherungskappe angeordnet und geeignet sind, eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern; eine Mehrzahl von zweiten elastischen Halterungen, die an der zweiten Sicherungskappe angeordnet und geeignet sind, die Ausdehnung und das Zusammenziehen des Druckbehälters zu erleichtern; eine Halterungsstruktur, die zumindest mit einer von der ersten Sicherungskappe und der zweiten Sicherungskappe gekoppelt ist, wobei die Halterungsstruktur eine Mehrzahl von Aufnahmeelementen aufweist, wobei die Aufnahmeelemente zumindest einem Abschnitt von einer von der ersten Mehrzahl von Halterungen und der zweiten Mehrzahl von Halterungen entsprechen; und einen Fluidverteilungskörper, wobei der Verteilungskörper benachbart zu dem Druckbehälter und in fluidtechnischer Verbindung mit dem Innenraum angeordnet ist.
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