DE102012014376A1

DE102012014376A1 - Kraftfahrzeug-Tank mit Freiraum für Energiespeichervorrichtung

Info

Publication number: DE102012014376A1
Application number: DE102012014376A
Authority: DE
Inventors: Peter Diehl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-01-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben einer elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird ein an einem Kraftfahrzeug fest montierter Tank (20) zum Speichern eines Kraftstoffs bereitgestellt, wobei der Tank (20) eine Ausnehmung (30) aufweist, die in Querrichtung des Kraftfahrzeugs geöffnet ist, und die elektrische Energiespeichervorrichtung (40) von einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Position in die Ausnehmung (30) eingeführt, oder umgekehrt aus der Ausnehmung (30) in Richtung einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Position entnommen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Tank (20) zur Durchführung des Verfahrens. Die Ausnehmung (30) weist vorzugsweise Abstandshalter (35) auf, um die elektrische Energiespeichervorrichtung (40) von wenigstens einer Oberfläche der Ausnehmung (30) zu beabstanden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben einer elektrischen Energiespeichervorrichtung eines Kraftfahrzeugs, einen Tank zum Speichern eines Kraftstoffes, wobei der Tank auch zur Aufnahme der elektrischen Energiespeichervorrichtung dient, sowie ein Kraftfahrzeug, das einen solchen Tank umfasst oder bei dem das Verfahren durchgeführt wird.
Aufgrund des begrenzten Bauraums in Kraftfahrzeugen müssen Fahrzeugkomponenten möglichst intelligent verbaut werden, um den Bauraum effizient auszunutzen und Anforderungen an Ergonomie und Sicherheit gerecht zu werden. Beispiele für solche Komponenten sind Tanks zum Speichern eines Kraftstoffs, wie etwa Diesel- oder Benzintanks, die Anforderungen wie sinnvolle Aufnahmekapazität bei gleichzeitiger Crashsicherheit und Zugänglichkeit der Einfüllöffnungen genügen müssen. Insbesondere bei Lastkraftfahrzeugen sind solche Kraftstofftanks üblicherweise am Fahrzeugrahmen einer Fahrzeugseite angebracht, wo sie in einer vor Unfällen vergleichsweise gesicherten Position vorliegen, ihre Einfüllöffnungen für den Betankungsvorgang vom Fahrer leicht erreichbar sind und übermäßig lange Kraftstoffleitungen vom Kraftstofftank bis zum Motor vermeidbar sind.
Das US-Patent 4,013,300 A1 beschreibt einen Kraftstofftank, der seitlich an einem Rahmen eines Lastraftwagens angebracht ist. An einer weiteren seitlichen Position des Rahmens ist neben dem Kraftstofftank ein Batteriekasten angebracht. Um die Anordnung dieser beiden Fahrzeugkomponenten am Lastkraftwagen flexibel gestalten zu können, weist der Kraftstofftank ein externes Kompartiment in Form einer Ausnehmung auf. Dieses ist in einer Anordnung, in welcher der Kraftstofftank seitlich neben dem Batteriekasten am Rahmen angebracht ist, nach oben und seitlich nach außen geöffnet. Die Ausmaße des externen Kompartiments sind so gewählt, dass der Kraftstofftank an die Position, an der der Batteriekasten auf dem Rahmen angebracht ist, montiert werden kann, wobei das externe Kompartiment nun nach oben und seitlich nach innen, also hin zur Fahrzeugmitte geöffnet ist. In dieser Anordnung deckt der Kraftstofftank den Batteriekasten nach außen hin ab, während die Position am Rahmen, die der Kraftstofftank bei Anordnung seitlich neben dem Batteriekasten einnehmen würde, frei bleibt. Das US-Patent 4,013,300 A1 betrifft somit einen Kraftstofftank, der in zwei möglichen Anordnungen relativ zu einem Batteriekasten an einem Fahrzeugrahmen anbringbar ist. Sind der Batteriekasten und der Kraftstofftank in platzsparender Weise an der gleichen Position des Rahmens angebracht, so ist die im Batteriekasten befindliche Batterie allenfalls von oben durch eine sich nach oben öffnende Klappe des Batteriekastens zugänglich.
Es besteht jedoch Bedarf an einer platzsparenden Anordnung, bei der eine elektrische Energiespeichervorrichtung wie etwa eine Batterie möglichst ungehindert zugänglich ist. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Verfahren zum Handhaben elektrischer Energiespeichervorrichtungen sowie Tanks zum Speichern eines Kraftstoffes, die solche Verfahren ermöglichen, bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Handhaben einer elektrischen Energiespeichervorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, und durch einen Tank zum Speichern eines Kraftstoffes sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Nebenanspruchs.
Die Erfindung betrifft dementsprechend in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Handhaben einer elektrischen Energiespeichervorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Bereitstellen eines an einem Kraftfahrzeug fest montierten Tanks zum Speichern eines Kraftstoffs, wobei der Tank eine Ausnehmung aufweist, die in Querrichtung des Kraftfahrzeugs geöffnet ist; und einem Einführen der elektrischen Energiespeichervorrichtung von einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Position in die Ausnehmung, oder umgekehrt einem Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung aus der Ausnehmung in Richtung einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Position.
Das Verfahren ermöglicht somit ein Handhaben der elektrischen Energiespeichervorrichtung im Sinne eines Einführens der elektrischen Energiespeichervorrichtung, also eines Bestückens des Kraftfahrzeugs mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung, wenn diese von der seitlich neben dem Kraftfahrzeug befindlichen Position in die Ausnehmung eingeführt wird. Erfolgt der Verfahrensschritt in umgekehrter Weise, so wird die elektrische Energiespeichervorrichtung nicht in die Ausnehmung eingeführt, sondern aus dieser entnommen, womit das Handhaben dann einer Entnahme der elektrischen Energiespeichervorrichtung entspricht.
Bei der elektrischen Energiespeichervorrichtung kann es sich um jede fachbekannte Lösung handeln. Beispiele dafür sind nicht wiederaufladbare Batterien oder wiederaufladbare Akkumulatoren, die umgangssprachlich häufig dennoch als Fahrzeugbatterien bezeichnet werden, etwa Bleiakkumulatoren, oder Brennstoffzellen. Die elektrische Energiespeichervorrichtung dient vorzugsweise der Versorgung des fahrzeugeigenen Bordnetzes, stellt also keine Traktionsbatterie dar.
Bei den Kraftfahrzeugen handelt es sich vorzugsweise um Lastkraftfahrzeuge oder andere große Kraftfahrzeuge wie etwa Omnibusse, bei denen der Tank zum Speichern eines Kraftstoffes, gegebenenfalls nach Öffnen einer Verblendung oder Abdeckklappe, an der Fahrzeugseite zugänglich ist.
Die Ausnehmung des Tanks zum Speichern eines Kraftstoffs ist in Querrichtung des Kraftfahrzeugs geöffnet. Dementsprechend ist die Ausnehmung zugänglich von einer Position, die sich seitlich neben dem Fahrzeug befindet, also entlang einer Richtung, die im Wesentlichen parallel zur der Querachse des Kraftfahrzeugs verläuft. Die Ausnehmung kann als Schacht ausgebildet sein, der sich beispielsweise quaderförmig in den Tank erstreckt, wobei die Tankwände die Ausnehmung in Richtung der Kraftfahrzeughochachse nach oben und unten begrenzen. Als weitere Alternative kann die Ausnehmung nischenförmig ausgebildet sein, also sich bis zur Oberseite oder Unterseite des Tanks erstrecken, so dass die oberen beziehungsweise unteren Tankwände die Ausnehmung nicht oder wenigstens nicht vollständig umschließen, so dass gegebenenfalls auch eine Zugänglichkeit entlang der Fahrzeughochachse vorliegt.
Das Verfahren ermöglicht das Einführen der elektrischen Energiespeichervorrichtung von einer Position, die seitlich vom Kraftfahrzeug gelegen ist, insbesondere einer Position, die sich auf gleicher Ebene mit der Ausnehmung befindet. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei der Handhabung schwerer elektrischer Energiespeichervorrichtungen. Diese können bei Lastkraftfahrzeugen ein erhebliches Gewicht aufweisen, so dass ein Einführen von einer seitlichen Position beziehungsweise beim umgekehrten Vorgang ein Entnehmen in eine seitliche Richtung mit deutlicher weniger Kraftaufwand und mit höherer Arbeitssicherheit zu bewerkstelligen ist als ein Herabsenken in eine nur von oben zugängliche Vertiefung beziehungsweise ein Herausnehmen aus einer solchen Vertiefung. Handelt es sich bei der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Ausnehmung um eine Nische, die sowohl zur Seite hin als auch nach oben hin geöffnet ist, so kann das Handhaben zusätzlich vereinfacht werden, da in jedem Fall ein seitliches Einführen beziehungsweise Entnehmen entlang der Querachse des Kraftfahrzeugs möglich ist, zusätzlich jedoch auch eine Bewegung entlang der Hochachse, wodurch das Handhaben räumlich weniger eingeengt ist.
Eine besondere Ausführungsform des Verfahrens sieht ein Beabstanden der elektrischen Energiespeichervorrichtung mittels eines Abstandshalters von einer Oberfläche der Ausnehmung während des Handhabens und/oder nach dem Einführen vor. Vorzugsweise erfolgt ein Beabstanden von der unteren Oberfläche der Ausnehmung, also der den Boden der Ausnehmung bildenden Oberfläche. Der Abstandshalter kann beispielsweise durch eine oder mehrere Erhebungen der seitlichen Oberflächen der Ausnehmung gebildet werden, etwa in Form von Führungsrillen oder eines Schienenprofils, oder durch ein oder mehrere dort angebrachte Elemente wie etwa Winkeleisen. Zusätzlich kann eine Arretierungsmöglichkeit der elektrischen Energiespeichervorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise durch fachbekannte Vorrichtungen wie eine Einrastvorrichtung, die bei Erreichen der Endposition der elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung automatisch einrastet und für deren Entnehmen aus der Ausnehmung aktiv gelöst werden muss, oder durch eine nach Bedarf zu betätigende Klemmschraube. Eine besondere Weiterbildung sieht vor, dass der Abstandshalter die Aufnahme von insgesamt einer elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung ermöglicht, die dann entsprechend von einer Oberfläche der Ausnehmung beabstandet ist. Gemäß anderen Weiterbildungen ermöglichen die Abstandshalter die Aufnahme mehrerer elektrischer Energiespeichervorrichtungen, wobei die unterste elektrische Energiespeichervorrichtung von der unteren Oberfläche der Ausnehmung beabstandet ist, und Abstandshalter für ein Beabstanden der untersten elektrischen Energiespeichervorrichtung von einer darüber angeordneten elektrischen Energiespeichervorrichtung sorgen. Auf diese Weise können mehrere elektrische Energiespeichervorrichtungen übereinander an beliebigen Positionen innerhalb der Ausnehmung untergebracht und wieder entnommen werden. Die Abstandshalter sorgen vorteilhaft für einen größeren Manövrierraum bei der Handhabung der elektrischen Energiespeichervorrichtungen, für einen Luftaustausch, etwa zur Vermeidung oder zur beschleunigten Abfuhr von Kondensationsfeuchtigkeit, und ermöglichen weiterhin das Einführen von mechanischen Hilfsmitteln in den Zwischenraum zwischen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung und der Oberfläche einer Ausnehmung beziehungsweise den Raum zwischen zwei elektrischen Energiespeichervorrichtungen.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das Einführen beziehungsweise das Entnehmen mittels einer Tragvorrichtung oder einer Hubvorrichtung erfolgt. Besondere Ausgestaltungen beinhalten dabei ein Zusammenwirken der Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung mit Verbindungselementen an der Oberseite der elektrischen Energiespeichervorrichtung oder an deren Vorderseite, die nach dem Einführen in die Ausnehmung an der Fahrzeugseite zu liegen kommt. Beispiele für derartige Verbindungselemente sind Griffe, die von Zangen oder Klemmen der Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung erfasst werden können, oder Einrastvorrichtungen, die mit entsprechenden Gegenvorrichtungen der Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung zusammenwirken und die elektrischen Energiespeichervorrichtungen mit den Tragvorrichtungen oder Hubvorrichtungen während des Handhabens verbinden. Weitere und besonders bevorzugte Ausgestaltungen sehen vor, dass das Einführen und/oder das Entnehmen mittels einer Tragvorrichtung, die als Schiebebühne ausgestaltetet sein kann, oder mittels einer Hubvorrichtung, die als Hebebühne oder Gabelstaplergabel ausgestaltetet sein kann, erfolgt. Die Schiebebühne oder die Hebebühne können dabei vorteilhaft in dem durch Beabstanden der elektrischen Energiespeichervorrichtung von einer Oberfläche der Ausnehmung mittels Abstandshalter geschaffenen Raum operieren.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung des Verfahrens umfasst dieses dementsprechend beim Einführen ein Lagern der elektrischen Energiespeichervorrichtung auf der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung, ein Positionieren der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung seitlich neben der Ausnehmung, und weiterhin ein Schieben der elektrischen Energiespeichervorrichtung in Richtung der Ausnehmung und/oder ein Verlagern der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung in Richtung der Ausnehmung. Das Schieben kann beispielsweise über elektrische, hydraulische oder mechanische Hilfsmittel erfolgen, und/oder über Muskelkraft. Selbst bei ausschließlicher Verwendung von Muskelkraft stellt das Verfahren eine wesentliche Arbeitserleichterung dar gegenüber einem herkömmlichen, rein manuellen Einsetzen beziehungsweise Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung, welches angesichts des Gewichts der elektrischen Energiespeichervorrichtung aus Arbeitsschutzgründen von einer Person gegebenenfalls gar nicht alleine durchgeführt werden darf. Das Verlagern kann beispielsweise mittels Gleitflächen, etwa auf ausfahrbaren Teleskopstangen oder auf Schienen gelagerten Flächen, oder mittels Staplergabeln erfolgen. Nach einem Deponieren der elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung wird die Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung von der Ausnehmung entfernt.
Beim Entnehmen umfasst das Verfahren gemäß der Weiterbildung ein Positionieren der Hubvorrichtung innerhalb der Ausnehmung und unterhalb der dort befindlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung, ein Anheben der elektrischen Energiespeichervorrichtung, und deren Entnehmen in Querrichtung weg von der Ausnehmung, oder zumindest im Wesentlichen in Querrichtung weg von der Ausnehmung, wobei auch eine Bewegung entlang der Hochachse des Kraftfahrzeugs zulässig ist. Beispielsweise sind diese Schritte vorteilhaft mit einer Staplergabel durchführbar. Alternativ umfasst das Verfahren beim Entnehmen ein Positionieren der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung wenigstens teilweise seitlich neben der Ausnehmung, und ein Verlagern der elektrischen Energiespeichervorrichtung aus der Ausnehmung in Richtung der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung. Ist die Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung seitlich neben der Ausnehmung positioniert, wobei sich die Oberfläche, die zur Aufnahme der elektrischen Energiespeichervorrichtung vorgesehen ist, vorzugsweise auf der Ebene oder knapp unterhalb der Ebene der Unterseite der elektrischen Energiespeichervorrichtung befindet, so kann die elektrische Energiespeichervorrichtung wiederum über elektrische, hydraulische oder mechanische Hilfsmittel erfolgen, und/oder über Muskelkraft aus der Ausnehmung heraus und in Richtung der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung verlagert werden. Wurde die Tragvorrichtung oder Hubvorrichtung wenigstens teilweise auch innerhalb der Ausnehmung positioniert, so erfolgt abschließend ein Entfernen der Tragvorrichtung oder der Hubvorrichtung zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung weg von der Ausnehmung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Tank zum Speichern eines Kraftstoffes. Der Tank umfasst einen Tankraum, der dem eigentlichen Aufnehmen eines Kraftstoffes wie etwa eines Dieselkraftstoffes oder eines Ottokraftstoffes dient. Weiterhin umfasst der Tank eine seitliche Ausnehmung zur Aufnahme einer elektrischen Energiespeichervorrichtung. Die seitliche Ausnehmung liegt bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Tank entsprechend an einer Seite des Kraftfahrzeugs und ist somit zugänglich für das Handhaben der elektrischen Energiespeichervorrichtung, also deren Einführen beziehungsweise Entnehmen, von dieser Seite des Kraftfahrzeugs. Die Ausnehmung umfasst ihrerseits ein Mittel zur Kontaktierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung, über welches die elektrische Kontaktierung mit dem Stromkreis des Kraftfahrzeugs hergestellt werden kann. Weiterbildungen des Tanks zum Speichern eines Kraftstoffes sehen neben dem Tankraum und der seitlichen Ausnehmung zusätzliche Kompartimente vor, beispielsweise Kompartimente zur Aufnahme von Zusatzstoffen für die Kraftstoffumsetzung oder die Nachbehandlung von Umsetzungsprodukten, wie etwa unter der Markenbezeichnung „AdBlue” bekannte harnstoffhaltige Lösungen, oder Kompartimente für die Aufbewahrung von Werkzeugen, Wasserkanistern, Vorräten und dergleichen. Durch die Möglichkeit der Aufnahme der elektrischen Energiespeichervorrichtung in dem Tank zum Speichern eines Kraftstoffes übernimmt dieser Tank vorteilhaft die Aufgabe der Halterung und Führung der elektrischen Energiespeichervorrichtung. Eigens für die Halterung der elektrischen Energiespeichervorrichtung vorgesehene Bauteile, die bei einer separaten, also vom Tank getrennten Anbringung der elektrischen Energiespeichervorrichtung an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeugs erforderlich wären, können entfallen und ermöglichen insgesamt eine Gewichtsreduktion. Die durch das Verfahren ermöglichte Handhabung der elektrischen Energiespeichervorrichtung im Sinne eines Einführens in die Ausnehmung oder eines Entnehmens aus der Ausnehmung reduziert weiterhin vorteilhaft den Montageaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Befestigungsverfahren für elektrische Energiespeichervorrichtungen.
Im einfachsten Fall stellt das Mittel zur Kontaktierung eine Kabeldurchführung dar, also eine Öffnung in der Wand des Tanks, die einen räumlichen Zugang zur elektrischen Energiespeichervorrichtung ermöglicht. Über diesen Zugang kann über fachbekannte technische Lösungen ein Kontakt der elektrischen Energiespeichervorrichtung mit dem Stromkreis des Kraftfahrzeugs geschaffen werden. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Mittel zur Kontaktierung eine Kabelsteckverbindung. Durch Anschließen der Kabelsteckverbindung an die elektrische Energiespeichervorrichtung ist diese mit dem Stromkreis des Kraftfahrzeugs verbindbar.
Weiterbildungen der vorgenannten Ausführungsform sehen vor, dass die Kabelsteckverbindung ausgewählt ist unter einer Kabelsteckverbindung mit einem Kabel fester Länge und einer Kabelsteckverbindung mit einer Kabelaufrollvorrichtung. Im erstgenannten Fall wird die Kabelsteckverbindung nach Entnahme der elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung abgelegt und vor oder nach dem Einführen oder während des Einführens der elektrischen Energiespeichervorrichtung in die Ausnehmung mit dieser verbunden. Die Länge des Kabels wird vorzugsweise gerade lang genug gehalten, um ein Verbinden mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung zu ermöglichen, und kurz genug, um die Unterbringung des Kabels in der Ausnehmung auch bei eingeführter elektrischer Energiespeichervorrichtung zu ermöglichen. Im letztgenannten Fall sorgt die Kabelaufrollvorrichtung dafür, dass nicht benötigte Anteile des Kabels immer platzsparend untergebracht sind. Bei entnommener elektrischer Energiespeichervorrichtung entfällt im aufgerollten Zustand die Notwendigkeit einer zusätzlichen Sicherung der Kabelsteckverbindung und seines Kabels. Vor dem Einführen der elektrischen Energiespeichervorrichtung kann das Kabel aus der Kabelaufrollvorrichtung gezogen werden und die Kabelsteckverbindung bereits mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung verbunden werden. Beim Einführen der elektrischen Energiespeichervorrichtung rollt sich das Kabel dann vorteilhaft automatisch auf und muss während des Einführens nicht überwacht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Mittel zur Kontaktierung einen festen Kontakt an einer Oberfläche der seitlichen Ausnehmung zur automatischen Kontaktierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung bei erfolgter Aufnahme in die seitliche Ausnehmung. Die Kontaktierung kann über fachübliche technische Lösungen erfolgen, beispielsweise über Klemmkupplungen oder Schleifkontakte. Vorteilhaft wird dadurch eine elektrische Energiespeichervorrichtung nach erfolgter Einführung in die Ausnehmung, also nach Erreichen ihrer vorgesehenen Endposition in der Ausnehmung, automatisch mit dem Stromkreis des Kraftfahrzeugs verbunden und bei Entnehmen aus der Ausnehmung automatisch von diesem abgekoppelt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die seitliche Ausnehmung einen Abstandshalter zum Einhalten eines vorbestimmten Abstands zwischen der eingeführten elektrischen Energiespeichervorrichtung und einer der elektrischen Energiespeichervorrichtung zugewandten Oberfläche der seitlichen Ausnehmung. Wie bereits im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt, erfolgt vorzugsweise ein Beabstanden von der unteren Oberfläche der Ausnehmung, also der den Boden der Ausnehmung bildenden Oberfläche. Der Abstandshalter kann beispielsweise durch eine oder mehrere Erhebungen der seitlichen Oberflächen der Ausnehmung gebildet werden, etwa in Form von Führungsrippen oder eines Schienenprofils, oder durch ein oder mehrere an dort angebrachte Elemente wie etwa Winkeleisen. Zusätzlich kann eine Arretierungsmöglichkeit der elektrischen Energiespeichervorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise durch fachbekannte Vorrichtungen wie eine Einrastvorrichtung, die bei Erreichen der Endposition der elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung automatisch einrastet und für deren Entnehmen aus der Ausnehmung aktiv gelöst werden muss, oder durch eine nach Bedarf zu betätigende Klemmschraube. Eine besondere Weiterbildung sieht vor, dass der Abstandshalter die Aufnahme von insgesamt einer elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung ermöglicht, die dann entsprechend von einer Oberfläche der Ausnehmung beabstandet ist. Andere Weiterbildungen sehen vor, dass die Abstandshalter die Aufnahme mehrerer elektrischer Energiespeichervorrichtungen ermöglicht, wobei die unterste elektrische Energiespeichervorrichtung von der unteren Oberfläche der Ausnehmung beabstandet ist, und Abstandshalter für ein Beabstanden der untersten elektrischen Energiespeichervorrichtung von einer darüber angeordneten elektrischen Energiespeichervorrichtung sorgen. Auf diese Weise können mehrere elektrische Energiespeichervorrichtungen übereinander an verschiedenen Positionen innerhalb der Ausnehmung untergebracht und wieder entnommen werden. Die Abstandshalter sorgen vorteilhaft für einen größeren Manövrierraum bei der Handhabung der elektrischen Energiespeichervorrichtungen, für einen Luftaustausch, etwa zur Vermeidung oder zur beschleunigten Abfuhr von Kondensationsfeuchtigkeit, und ermöglichen weiterhin das Einführen von mechanischen Hilfsmitteln wie etwa Staplergabeln in den Zwischenraum zwischen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung und der Oberfläche einer Ausnehmung beziehungsweise den Raum zwischen zwei elektrischen Energiespeichervorrichtungen.
Der erfindungsgemäße Tank kann aus verschiedenen Materialien bestehen oder diese umfassen, beispielsweise aus Metallen wie etwa Aluminium oder Stahl, oder Kunststoffen, oder Kompositmaterialien wie etwa glasfaserverstärkten Kunststoffen. Optional kann die Ausnehmung mit einer Abdeckung versehen sein, die eine eingeführte elektrische Energiespeichervorrichtung vor Außeneinwirkungen wie etwa Verschmutzung oder direkter Sonneneinstrahlung schützt. Ebenfalls optional kann eine derartige Abdeckung noch zur Fixierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung in der Ausnehmung beitragen. Die Abdeckung ist beispielsweise realisierbar in Form einer Klappe, die auf die Ausnehmung aufsteckbar, aufschwenkbar oder auf diese schiebbar sein kann. Optional können in dem Tank eine oder mehrere Trittstufen oder eine Trittfläche integriert sein. Ebenfalls erfasst im Rahmen der Erfindung ist die Möglichkeit, mehrere erfindungsgemäße Tanks über geeignete und vom Fachmann leicht zu bestimmende Verbindungselemente in Reihe zu verbinden.
Die Erfindung betrifft selbstverständlich auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Tanks für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftfahrzeug, das einen erfindungsgemäßen Tank umfasst oder für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie den Beispielen, in denen, gegebenenfalls unter Bezug auf die Figuren, Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Objekte sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 schematische Ablaufdiagramme von Weiterbildungen des Verfahrens;
3 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßem Tank;
4 eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Tank zum Speichern eines Kraftstoffes;
5 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Tanks zum Speichern eines Kraftstoffes;
6 eine schematische räumliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Tank zum Speichern eines Kraftstoffes;
7 den erfindungsgemäßen Tank aus 6 mit eingeführter elektrischer Energiespeichervorrichtung;
8 eine schematische Ansicht einer Ausgangssituation für ein Einführen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung in eine Ausnehmung; und
9 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausgangssituation für ein Einführen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung in eine Ausnehmung.
1 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer grundlegenden Form. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird ein an einem Kraftfahrzeug 10 fest montierter Tank 20 bereitgestellt, der eine in Querrichtung des Kraftfahrzeugs 10 geöffnete Ausnehmung 30 aufweist. In einem zweiten Verfahrensschritt 200 erfolgt ein Einführen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 von einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug 10 befindlichen Position in die Ausnehmung 30, oder umgekehrt ein Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 aus der Ausnehmung 30 in Richtung einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug 10 befindlichen Position.
2a zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Verfahrensschritt 100 ist identisch zu dem in 1 dargestellten Verfahrensschritt 100, wohingegen der bisherige Verfahrensschritt 200 sich aufgliedert. In einem Verfahrensschritt 210 wird die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 auf einer Tragvorrichtung 45 oder Hubvorrichtung 47 gelagert. Anschließend wird diese in einem Verfahrensschritt 220 seitlich neben der Ausnehmung 30 positioniert. Aufgrund der Verwendung der Tragvorrichtung 45 oder Hubvorrichtung 47 kann dies mit wesentlich weniger Kraftaufwand durch den Bediener erfolgen als bei einer rein manuellen Handhabung. Das Positionieren stellt eine Vorbereitung für ein Einschieben und/oder Verlagern der Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 dar, die im Verfahrensschritt 230 erfolgt. Dementsprechend kann somit die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 von der Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 in Richtung der Ausnehmung 30 geschoben werden, wobei letztere außerhalb der Ausnehmung 30 verbleibt. Alternativ wird die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 in Richtung der Ausnehmung 30 verlagert, wobei die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 vorzugweise wenigstens teilweise in die Ausnehmung 30 eingeführt wird, woraufhin die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 in der Ausnehmung 30 verbleibt und die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 wieder aus der Ausnehmung 30 entfernt wird. Das Verbleiben der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 kann beispielsweise bewirkt werden durch deren Schieben von der Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47, bis durch diese kein Halt mehr gegeben ist und die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 ihre Endposition in der Ausnehmung 30 erreicht, oder durch ein Absetzen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 auf einen Abstandshalter 35 durch Absenken der Hubvorrichtung 47, bis die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 nur noch von dem Abstandshalter 35 getragen wird. Anschließend werden in einem Verfahrensschritt 240 die Tragvorrichtung 45 oder die Hubvorrichtung 47 aus der Ausnehmung 30 zurückgezogen.
2b zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Weiterbildung des Entnehmens der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 aus der Ausnehmung 30. Dafür wird in einem Verfahrensschritt 255 eine Hubvorrichtung 47 innerhalb der Ausnehmung 30 und unterhalb der dort befindlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 positioniert. Anschließend erfolgt in einem Verfahrensschritt 260 ein Anheben der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 und in einem Verfahrensschritt 265 deren Entnehmen in Querrichtung weg von der Ausnehmung 30, wobei das Entnehmen auch eine Bewegungskomponente entlang der Hochachse des Kraftfahrzeugs 10 beinhalten kann.
2c zeigt ein Ablaufdiagramm für eine alternative Weiterbildung des Entnehmens der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 aus der Ausnehmung 30. Hierbei wird in einem Verfahrensschritt 280 die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 wenigstens teilweise seitlich neben der Ausnehmung 30 positioniert, kann sich also vollständig neben der Ausnehmung 30 befinden, dabei vorzugsweise jedoch dicht benachbart dazu, oder zumindest teilweise auch innerhalb der Ausnehmung 30. Anschließend erfolgt in einem Verfahrensschritt 285 ein Verlagern der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 aus der Ausnehmung 40 in Richtung der Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47, so dass die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 zunehmend von der Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 getragen wird. Ist die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 vollständig neben der Ausnehmung 30 positioniert, so ist nach Abschluss des Verlagerns die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 vollständig aus der Ausnehmung 30 entnommen. Andernfalls wird in einem Verfahrensschritt 290 die Tragvorrichtung 45 oder der Hubvorrichtung 47 zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 weg von der Ausnehmung entfernt.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 10, das einen Tank 20 zum Speichern eines Kraftstoffes aufweist. Dieser umfasst eine Ausnehmung 30, in die eine elektrische Energiespeichervorrichtung 40 eingeführt ist. Diese stützt sich auf zwei Abstandshalter 35, wodurch von der Ausnehmung 30 ein unterer Bereich von seitlich außen zugänglich bleibt, in den beispielsweise eine Hubvorrichtung 47 zum Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 einführbar ist. Weitere mögliche Einzelheiten, wie etwa ein Abdeckelement zum Schutz der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 vor äußeren Einflüssen oder Mittel zur Arretierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 in der Ausnehmung 30, sind nicht dargestellt. Mittels einer Strichlinie ist ein nicht weiter bezeichnetes Kompartiment angedeutet, das neben dem Tankraum 25 beispielsweise zur Aufnahme von Additiven wie etwa den unter der Markenbezeichnung „AdBlue” bekannten Additiven dienen kann.
4 zeigt entlang der Fahrzeughochachse eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Tank 20 zum Speichern eines Kraftstoffes, der einen Tankraum 25 sowie eine Ausnehmung 30 umfasst. Die Ausnehmung 30 ist in Querrichtung des Kraftfahrzeugs 10 (symbolisiert durch einen breiten Pfeil) und zur Außenseite des Kraftfahrzeugs 10 geöffnet (die Fahrzeuglängsachse ist durch einen waagrechten Doppelpfeil symbolisiert). In der Aufsicht erkennbar sind zwei Abstandshalter 35, die als rippenförmige Wellungen der seitlichen Oberflächen oder Seitenwände der Ausnehmung 30 ausgebildet sind. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht des Tanks 20 bei Blick auf das Kraftfahrzeug 10 in Richtung der Fahrzeugquerachse, und 6 eine räumliche Ansicht, wobei die Längsachse, die Querachse und die Hochachse des Kraftfahrzeugs durch die Pfeile L, Q und Z angegeben sind. 7 zeigt die gleiche Ansicht wie 6, wobei jedoch in die bisher nicht belegte Ausnehmung 30 eine elektrische Energiespeichervorrichtung 40 eingeführt ist. Diese liegt mit ihrer Unterseite auf den beiden Abstandshaltern 35 auf, wodurch die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 von der darunter liegenden Oberfläche der Ausnehmung 30 beabstandet ist. Der dadurch entstandene Raum zwischen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 und der Oberfläche der Ausnehmung 30 erlaubt das Einführen einer Tragvorrichtung 45 oder Hubvorrichtung 47 für ein Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 beziehungsweise für ein anschließendes erneutes Einführen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 40.
8 zeigt schematisch einen Vorgang des Einführens einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 in einen Tank 20 zum Speichern eines Kraftstoffes. Dieser Tank 20 eines nur ausschnittweise angedeuteten Kraftfahrzeugs 10 weist eine Ausnehmung 30 auf, in der als Mittel zur Kontaktierung 32 eine Kabelsteckverbindung 33 vorliegt. Eine einzuführende elektrische Energiespeichervorrichtung 40 ist auf einer Tragvorrichtung 45 gelagert, die seitlich neben der Ausnehmung 30 positioniert ist. Die Kabelsteckverbindung 33 wird mit einer in der 8 nicht dargestellten Buchse der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 verbunden und die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 in Richtung des waagrechten Pfeils in die Ausnehmung 30 geschoben und somit in der Ausnehmung 30 deponiert.
9 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Einführen einer elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 mittels einer Hubvorrichtung 47, die hier als Gabelstapler realisiert ist. Gezeigt ist eine Ausführungsform, welche die Aufnahme mehrerer elektrischer Energiespeichervorrichtungen 40 in der Ausnehmung 30 ermöglicht. Eine erste elektrische Energiespeichervorrichtung 40 befindet sich bereits in der Ausnehmung 30, wo sie von nicht dargestellten Abstandshaltern 35 gehalten wird. Eine zweite elektrische Energiespeichervorrichtung 40 wird gerade zusammen mit der Stapelgabel der als Gabelstapler ausgebildeten Hubvorrichtung 47, die neben der Ausnehmung 30 positioniert ist, in Richtung der Ausnehmung 30 verlagert, bis die Endposition der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 in der Ausnehmung erreicht ist. Dort kann die elektrische Energiespeichervorrichtung 40 auf den Abstandshaltern 35 abgesetzt und damit in der Ausnehmung 30 deponiert werden. Ein als Klemmkupplung ausgebildetes Mittel 32 zur Kontaktierung stellt einen festen Kontakt an einer Oberfläche der Ausnehmung 30 dar und schließt in der Endposition der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 diese automatisch an den Stromkreis des nur ausschnittsweise angedeuteten Kraftfahrzeugs 10 an.
In 8 und 9 sind weitere mögliche Details wie Vorrichtungen zum Fixieren der elektrischen Energiespeichervorrichtung 40 in der Ausnehmung 30 oder zum Abdecken der Ausnehmung 30 nicht gezeigt. Die in verschiedenen Figuren gezeigten Tankräume 25 sind nur schematisch dargestellt und können zusätzliche Wandungen innerhalb des Tanks 20 aufweisen.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
20: Tank
25: Tankraum
30: Ausnehmung
32: Mittel zur Kontaktierung
33: Kabelsteckverbindung
35: Abstandshalter
40: elektrische Energiespeichervorrichtung
45: Tragvorrichtung
47: Hubvorrichtung
100–290: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4013300 A1 [0003, 0003]

Claims

Verfahren zum Handhaben einer elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) eines Kraftfahrzeugs (10), gekennzeichnet durch: – Bereitstellen eines an einem Kraftfahrzeug (10) fest montierten Tanks (20) zum Speichern eines Kraftstoffs, wobei der Tank (20) eine Ausnehmung (30) aufweist, die in Querrichtung des Kraftfahrzeugs (10) geöffnet ist – Einführen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) von einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug (10) befindlichen Position in die Ausnehmung (30), oder umgekehrt Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) aus der Ausnehmung (30) in Richtung einer seitlich neben dem Kraftfahrzeug (10) befindlichen Position.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Beabstanden der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) mittels eines Abstandshalters (35) von einer Oberfläche der Ausnehmung (30) während des Handhabens und/oder nach dem Einführen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen und/oder das Entnehmen mittels einer Tragvorrichtung (45) oder einer Hubvorrichtung (47) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch: – Lagern der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) auf der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) – Positionieren der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) seitlich neben der Ausnehmung (30) – Schieben der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) in Richtung der Ausnehmung (30) und/oder Verlagern der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) in Richtung der Ausnehmung (30), – Entfernen der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) nach Deponieren der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) in der Ausnehmung (30) beim Einführen und entweder mit: – Positionieren der Hubvorrichtung innerhalb der Ausnehmung (30) und unterhalb der dort befindlichen elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) – Anheben der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40), – Entnehmen der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) in Querrichtung weg von der Ausnehmung (30), beim Entnehmen oder mit: – Positionieren der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) wenigstens teilweise seitlich neben der Ausnehmung (30), – Verlagern der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) aus der Ausnehmung (30) in Richtung der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) – gegebenenfalls Entfernen der Tragvorrichtung (45) oder der Hubvorrichtung (47) zusammen mit der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) weg von der Ausnehmung (30) beim Entnehmen.
Tank (20) zum Speichern eines Kraftstoffes, umfassend einen Tankraum (25) zum Aufnehmen des Kraftstoffes sowie eine seitliche Ausnehmung (30) zur Aufnahme einer elektrischen Energiespeichervorrichtung (40), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (30) ein Mittel (32) zur Kontaktierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) umfasst.
Tank (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) zur Kontaktierung eine Kabelsteckverbindung (33) umfasst.
Tank (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelsteckverbindung (33) ausgewählt ist unter einer Kabelsteckverbindung (33) mit einem Kabel fester Länge und einer Kabelsteckverbindung (33) mit einer Kabelaufrollvorrichtung.
Tank (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) zur Kontaktierung einen festen Kontakt an einer Oberfläche der seitlichen Ausnehmung (30) zur automatischen Kontaktierung der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) bei erfolgter Einführung in die seitliche Ausnehmung (30) umfasst.
Tank (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Ausnehmung (30) einen Abstandshalter (35) zum Einhalten eines vorbestimmten Abstands zwischen der eingeführten elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) und einer der elektrischen Energiespeichervorrichtung (40) zugewandten Oberfläche der seitlichen Ausnehmung (30) umfasst.
Kraftfahrzeug (10), das einen Tank (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 9 umfasst oder eingerichtet ist für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4.