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Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen Fahrzeugtank, vorzugsweise eines Unterflurtanks, an einem lasttragenden Fahrzeugteil befestigt werden kann.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Befestigungssystemen für Fahrzeugtanks bekannt. So offenbart
DE 10 2007 001 898 A1 L-förmige Konsolen zur Abstützung eines Fahrzeugtanks, die seitlich an einen Rahmenlängsträger angeordnet sind. Aus
DE 10 2009 030 583 A1 sind einen Fahrzeugtank von einer Seite her umgreifende Halterungen bekannt, die in in der Tankoberfläche vorgesehene Vertiefungen eingreifen, und deren Enden über eine den Tankinnenraum durchragende Schraubverbindung verbunden sind. Aus
EP 1 963 127 B1 sind seitlich an einem Rahmen befestigbare Tankhalterungen bekannt, an denen der Tank mittels Spannbändern befestigt wird. Aus
EP 2 065 257 A1 ist ein Befestigungssystem zur seitlichen Befestigung des Fahrzeugtanks am Fahrzeugchassis bekannt, bei dem an einer Seite des Fahrzeugtanks ein schienenartiges Element angeordnet ist. Das untere Ende der Schiene wird an einem fahrzeugseitig angeordneten Träger abgestützt, wohingegen das obere Ende der Schiene wird mit einer Art Schwenkhaken gehalten, so dass der Fahrzeugtank sich nicht schwerkraftbedingt vom Fahrzeug wegdrehen bzw. aus der Halterung kippen kann.
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Aus dem Stand der Technik sind weiter Befestigungsvorrichtungen für Fahrzeugtanks bekannt, bei denen der Fahrzeugtank mit einem Spannband gegen einen fest im Fahrzeug verschweißten Träger gespannt wird. Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist in 4 dargestellt. Diese zeigt einen Fahrzeugtank 41, der auf einer Tragstruktur 43 aufsteht und mittels eines Spannbandes 47 gegen die Tragstruktur 43 gespannt wird. Ein so auf einem Querrahmenteil gespannter Fahrzeugtank wird so bei Angreifen quer zur Fahrtrichtung wirkender Kräfte formschlüssig und längs zur Fahrtrichtung wirkenden Kräften durch Reibungskräfte bzw. eine Reib- bzw. Kraftschlussverbindung zwischen Fahrzeugtank und Tragstruktur gehalten.
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Alternativ ist es bekannt, einen Fahrzeugtank zwischen einem unteren und einem oberen Träger zu spannen, wobei der untere Träger gegen den oberen Träger gespannt wird. Bei solchen Ausführungsformen kann der obere Träger im Gerippe des Fahrzeugs fest eingeschweißt sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Halterung für einen Fahrzeugtank, insbesondere einen Unterflurtank, anzugeben.
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Die Aufgabe wird mit einer Halterung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Lösungsgemäß weist die Halterung zwei Haltestrukturen auf, die jeweils wenigstens einen ersten Verbindungsbereich zur wenigstens stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit jeweils einer von zwei einander gegenüberliegenden Seitenbereichen des Fahrzeugtanks und jeweils wenigstens einen zweiten Verbindungsbereich zur unmittelbaren oder mittelbaren Verbindung mit jeweils einem tragenden Fahrzeugteil aufweisen. Der Fahrzeugtank kann insbesondere ein Kraftstofftank oder ein Tank für andere Betriebsflüssigkeiten wie beispielsweise Harnstoff, Wasser, Kühlflüssigkeit oder Schmierstoff sein. Besonders sind die Haltestrukturen zur Verbindung mit solchen Seitenbereichen ausgebildet, die eine im Vergleich zu anderen Fahrzeugbereichen erhöhte mechanische Festigkeit bzw. Steifigkeit aufweisen, beispielsweise die Seitenbereiche, an denen tankinnenseitig Schwallbleche angeordnet sind. Insbesondere kann der Fahrzeugtank als Unterflurtank ausgebildet sein, beispielsweise eines Lastkraftwagens oder eines Busses. Der Fahrzeugtank kann grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, also beispielsweise einen runden, D-förmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Dem Fahrzeugtank sind ein Bodenbereich, ein dem Bodenbereich gegenüberliegender oberer Bereich und Seitenbereiche zuordenbar, wobei der Bodenbereich und der obere Bereich über die Seitenbereiche miteinander verbunden sind. Als Bodenbereich des Fahrzeugtanks wird der Bereich bezeichnet, der der Fahrbahn im Betrieb gegenüberliegt. Insbesondere kann der Fahrzeugtank auf diese Weise zwischen den lastaufnehmenden Fahrzeugteilen angeordnet werden, anstatt auf einer lastaufnehmenden Abstützung stehend oder an einer lastaufnehmenden Tragstruktur hängend angeordnet zu werden.
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Bevorzugt sind die wenigstens ersten Verbindungsbereiche zur Einleitung wenigstens eines Teil einer Gewichtskraft des Fahrzeugtanks, insbesondere mehr als 50% der Gewichtskraft, bevorzugt mehr als 70% oder der gesamten Gewichtskraft, in die Haltestrukturen ausgebildet.
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In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Halterung sind die Haltestrukturen unmittelbar stoffschlüssig, vorzugsweise jeweils über wenigstens eine Schweißverbindung, mit den Seitenbereichen, vorzugsweise im Bereich der inneren Schwallbleche, verbunden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Halterung weisen die ersten Verbindungsbereiche jeweils wenigstens eine Anlagefläche zur Ausbildung der wenigstens einen kraftschlüssigen Verbindung mit dem Fahrzeugtank auf. Die zur Erzeugung einer Kraftschlussverbindung bzw. einer der Schwerkraft entgegenwirkenden Reibungskraft zwischen den tankseitigen Oberflächenbereichen und den Anlagenflächen erforderliche Normalkraft können die Haltestrukturen insbesondere derart an die Form des Fahrzeugtanks angepasst und in einem solchen Abstand zueinander angeordnet und fixiert sein, dass der Fahrzeugtank in der Halterung eine Klemmung erfährt. Beispielsweise kann der Abstand an die Oberfläche der jeweiligen Seitenbereiche angepasster Anlageflächen geringer als die Breite des Fahrzeugtanks in diesem Bereich sein, unter Berücksichtigung einer möglichen Deformation des Fahrzeugtanks bei Klemmung. Darüber hinaus könnte der Abstand der Anlageflächen sich nach unten, d. h. in Richtung Boden, derart verringern, dass die Klemmkraft zunimmt bzw. dass der Fahrzeugtank schwerkraftgetrieben eine zunehmende Klemmung erfährt. Eine weitere Erhöhung der Reibungskraft könnte durch Vorsehen einer Oberflächenstrukturierung der Halterung, aber auch der Tankoberfläche bewerkstelligt werden. Insbesondere kann eine zusätzliche, reibungserhöhende Materialschicht zwischen den jeweiligen Anlageflächen und den zu kontaktierenden Flächenbereichen des Fahrzeugtanks vorgesehen werden. Diese Materialschicht kann auch eine Kleberschicht sein, die zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Anlagefläche und dem gegenüberliegenden Seitenflächenabschnitt herstellt.
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Bevorzugt sind die Haltestrukturen miteinander über wenigstens eine Verbindungsstruktur verbunden. Dabei kann insbesondere eine erste Verbindungsstruktur wenigstens einen Abstützbereich zur Abstützung eines Bodenbereichs des Fahrzeugtanks aufweisen, so dass die erste Verbindungsstruktur wenigstens einen Teils der Gewichtskraft des Fahrzeugtanks aufnehmen und in die Haltestrukturen umleiten kann. Besonders bevorzugt ist die erste Verbindungsstruktur einstückig mit den Haltestrukturen verbunden. Weiter bevorzugt ist eine zweite Verbindungsstruktur zur zusätzlichen Fixierung des Fahrzeugtanks an den Haltestrukturen vorgesehen, die mit den Haltestrukturen verbindbar ist und die derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens mit einem oberen Bereich des Fahrzeugtanks in Kontakt tritt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Verbindungsstruktur als separates Oberteil ausgebildet, und ist jeweils lösbar fest, beispielsweise über Schraubverbindungen, mit den Haltestrukturen verbindbar. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann die zweite Verbindungsstruktur auch mit einer der beiden Haltestrukturen einstückig verbunden sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Halterung sind die Haltestrukturen und die erste Verbindungsstruktur, vorzugsweise einstückig, aus einem ersten Stranggussprofil bzw. Stranggussprofilmaterial und die zweite Verbindungsstruktur aus einem zweiten Stranggussprofil bzw. Stranggussprofilmaterial gefertigt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Verbindungsstruktur sowie die Haltestrukturen derart, vorzugsweise stoffschlüssig, miteinander verbunden, dass sie eine an nur einer Stelle offene Ringhalterung bilden, und dass zum Schließen der Ringhalterung eine lösbar feste Verbindung, vorzugsweise eine Schraubverbindung, vorgesehen ist.
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Bevorzugt weisen die Haltestrukturen jeweils eine oder mehrere Versteifungsstrukturen, beispielsweise Verstrebungen oder Rippen, auf. Insbesondere sind die Versteifungsstrukturen zur Optimierung des Kraftflusses von den Verbindungsstellen bzw. Verbindungsflächen zwischen Fahrzeugtank und den Verbindungsstrukturen zu den Verbindungspunkten bzw. Verbindungsflächen zwischen Haltestruktur und den lasttragenden Fahrzeugteilen ausgebildet.
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Durch die seitliche Anbringung der Haltestrukturen wird der Fahrzeugtank selbst zur Kraftaufnahme mit herangezogen, d. h. die erfindungsgemäße Halterung weist insbesondere im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Halterungen, auf denen der Fahrzeugtank aufsteht oder an denen der Fahrzeugtank aufgehängt, einen geänderten Lastpfad auf, bei dem die Gewichtskraft über einander gegenüberliegende Seitenbereiche bzw. Seitenwände des Fahrzeugtanks in die Haltestrukturen und hierüber in lasttragende Fahrzeugteile, beispielsweise Längs- oder Querrahmenteile, eingeleitet wird. Entsprechend können insbesondere Tragstrukturen, die den Fahrzeugtank von unten stützen oder an denen der Fahrzeugtank hängt, leichter ausgeführt bzw. weniger massiv ausgeführt werden oder sogar ganz entfallen, so dass hierdurch von bisherigen Tragstrukturen eingenommenes Volumen frei wird. Durch die erfindungsgemäße Halterung kann insbesondere die Bodenfreiheit des Fahrzeugs bzw. der Abstand zum Rampenwinkel bzw. der Bauchungsfreigang vergrößert werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Volumen des Fahrzeugtanks vergrößert werden, so dass beispielsweise ein zusätzlicher Behälter entfallen und so eine Kosten- und Gewichtsersparnis erreicht werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen zumindest drei Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1a zeigt in vereinfachter, perspektivischer Darstellung einen Fahrzeugtank, der in eine erfindungsgemäßen Halterung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eingeklemmt ist,
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1b erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterung
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2a zeigt in vereinfachter, perspektivischer Darstellung einen Fahrzeugtank in einer erfindungsgemäßen Halterung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
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2b zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterung
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3a zeigt in vereinfachter, perspektivischer Darstellung einen selbsttragenden Fahrzeugtank mit einer Halterung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
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3b drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Halterung
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4a, b Tankhalterung nach dem Stand der Technik in Seiten- und in Vorderansicht
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1a zeigt einen Fahrzeugtank 10 mit zwei Seitenbereichen 11, 11', einem Bodenbereich 12 sowie einem oberen Bereich 13, der in einer Halterung 1 eingeklemmt ist. Die Klemmung bzw. Kraftschlussverbindung zwischen Fahrzeugtank 10 und Halterung 1 erfolgt in den ersten Verbindungsbereichen 5, 5', insbesondere im Bereich der Anlageflächen 9, 9', und bewirkt, dass wenigstens ein Teil der Gewichtskraft des Fahrzeugtanks 10 über den Fahrzeugtank 10 in die Haltestrukturen 3, 3' in die lasttragenden Fahrzeugteile 15, 15' geleitet wird. Vorzugsweise sind die Haltestrukturen 3, 3' in den zweiten Verbindungsbereichen 7, 7' über lösbar feste Verbindungen 17, 17', beispielsweise Schraubverbindungen, mit den lasttragenden Fahrzeugteilen 15, 15' verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Haltestrukturen 3, 3' über eine erste Verbindungsstruktur 21 einstückig verbunden, über die bzw. deren Abstützbereich 22 ein verbleibender Teil der Gewichtskraft abgestützt wird bzw. werden kann. Die Haltestrukturen 3, 3' und die erste Verbindungsstruktur 21 sind vorzugsweise aus einem Strangpressprofil gefertigt und bilden ein einstückiges Unterteil der Halterung 1. Nachdem wenigstens ein Teil der Gewichtskraft über die Seitenbereiche 11, 11' in die Haltestrukturen 3, 3' geleitet werden, kann das die Verbindungsstruktur 21 leichter ausgeführt werden, als eine aus dem Stand der Technik bekannte Tragstruktur, die das gesamte Gewicht des Fahrzeugtanks aufnehmen muss. Vorzugsweise ist zur Fixierung des Fahrzeugtanks 10 eine zweite Verbindungsstruktur 23 vorgesehen, die einen oberen Teil 13 des Fahrzeugtanks umfasst und mit der ersten Verbindungsstruktur 21 über vorzugsweise seitlich des Fahrzeugtanks angeordnete, lösbar feste Verbindungen 16, 16', beispielsweise Schraubenverbindungen, verbunden ist. Die zweite Verbindungsstruktur 23 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem Strangpressprofil gefertigt. Besonders vorteilhaft sind die Haltestrukturen insbesondere in den ersten Verbindungsbereichen 5, 5' mit Versteifungsstrukturen 27, 27' versehen, um den Kraftfluss zu optimieren.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Fahrzeugtank 10 in einer Halterung 10 geklemmt, die in Art eines Ringhalters 25 ausgeführt ist, d. h. die Haltestrukturen 3, 3' sowie die erste Verbindungsstruktur 21 und die zweite Verbindungsstruktur 23 bilden einen an einer Stelle offenen und mittels einer vorzugsweise lösbar festen Verbindung 27 verschließbaren Ring. Die Anlageflächen 9, 9' werden hier durch Abschnitte des Bandmaterials 26 gebildet. Auch hier wird wenigstens ein Teil der Gewichtskraft des Fahrzeugtanks 10 über den Fahrzeugtank 10 selbst, erfindungsgemäß über die Seitenbereiche 11, 11', geleitet, so dass auch hier der untere Teil der Ringhalterung 25 weniger oder nicht querbelastet ist und somit weniger massiv ausgeführt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Haltestrukturen 3, 3' jeweils Schweißhalterungen 29, 29' auf, die an einem den Fahrzeugtank vorzugsweise bis auf einen Schließbereich vollumfänglich umfassenden Bandmaterial 26 angeschweißt sind. Vorzugsweise weisen die Schweißhalter 29, 29', die über die Schweißverbindungen 28, 28' mit dem Bandmaterial 26 verbunden sind, Versteifungsstrukturen 27, 27' zur Optimierung des Kraftflusses auf.
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In einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Haltestrukturen 3, 3' in Form von Schweißhaltern 31, 31' ausgebildet, die direkt an die Außenfläche des Fahrzeugtanks 10 angeschweißt werden. In diesem Fall wird die gesamte Gewichtskraft des Fahrzeugtanks 10 über die Schweißverbindungen 33, 33' auf die Schweißhalterungen 31, 31' und von dort auf die lasttragenden Fahrzeugteile 15, 15' übertragen. Vorzugsweise werden die Schweißhalter 31, 31' im Bereich der inneren Schwallbleche (nicht dargestellt) oder anderer ausreichend stabiler Bereiche des Fahrzeugtanks 10 zur direkten Krafteinleitung in den Tankkorpus angeschweißt. In diesem bevorzugten Ausührungsbeispiel stellt der Fahrzeugtank 10 eine selbsttragende Einheit dar. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsformen besteht darin, dass das maximale Volumen im vorhandenen Bauraum genutzt werden kann.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Halterung
- 3, 3'
- Haltestrukturen
- 5, 5'
- erster Verbindungsbereich
- 7, 7'
- zweiter Verbindungsbereich
- 9, 9'
- Anlagefläche
- 10
- Fahrzeugtank
- 11, 11'
- Seitenbereich des Fahrzeugtanks
- 12
- Bodenbereich des Fahrzeugtanks
- 13
- oberer Bereich des Fahrzeugtanks
- 15, 15'
- lasttragendes Fahrzeugteil
- 16, 16'
- Schraubverbindung
- 17, 17'
- Schraubverbindung
- 21
- erste Verbindungsstruktur
- 23
- zweite Verbindungsstruktur
- 24
- lösbar feste Verbindung
- 25
- Ringhalterung
- 26
- Bandmaterial
- 27, 27'
- Versteifungsstruktur
- 28, 28'
- Schweißverbindung
- 29, 29'
- Schweißhalter
- 31, 31'
- Schweißhalter
- 33, 33'
- Schweißverbindung
- 41
- Fahrzeugtank
- 43
- Tragstruktur
- 45
- Spannband
- 47
- Befestigung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007001898 A1 [0002]
- DE 102009030583 A1 [0002]
- EP 1963127 B1 [0002]
- EP 2065257 A1 [0002]
