DE102017210720A1 - Pressure vessel with deformation element and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter 100 zur Speicherung von Brennstoff für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Deformationselement 200, 200'. Das Deformationselement 200, 200' liegt an einer Außenoberfläche eines gewölbten Ende P1, P2 des Druckbehälters 100 direkt oder indirekt an und/oder ist am gewölbten Ende P1, P2 befestigt. Das Deformationselement 200, 200' umgibt ein Endstück 170 des Druckbehälters 100, wobei das Deformationselement 200, 200' eingerichtet ist, im Falle eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt sich in Richtung der Druckbehälterlängsachse A-A zu deformieren. The technology disclosed herein relates to a pressure vessel 100 for storing fuel for a motor vehicle having at least one deformation element 200, 200 '. The deformation element 200, 200 'is located on an outer surface of a curved end P 1 , P 2 of the pressure vessel 100 directly or indirectly and / or is at the curved end P 1 , P 2 attached. The deformation element 200, 200 'surrounds an end piece 170 of the pressure vessel 100, wherein the deformation element 200, 200' is arranged to deform in the event of a collision of the motor vehicle with an object in the direction of the pressure vessel longitudinal axis AA.
Description
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug. Druckbehälter als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen einen im Wesentlichen zylindrischen Mittelteil und zwei gewölbte Enden. Sie werden in der Regel am größten Umfang mit Spannbändern oder aber an den Enden an die Karosserie befestigt. Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass an den Enden Schaumstoff-Polsterung vorgesehen sind, die vor der Montage des Druckbehälters als Fallschutz dienen. Die Spannbänder im zylindrischen Bereich verringern das maximal mögliche Speichervolumen des Druckbehälters bzw. verschlechtern die Ausnutzung des Bauraums. Ferner sind aus dem Stand der Technik lasttragende Druckbehältersysteme bekannt. Ein solches Druckbehältersystem ist beispielsweise offenbart in der deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, ein Druckbehältersystem bereitzustellen, welches optimiert ist hinsichtlich Speichervolumen, Bauraumbedarf, Kosten und/oder Crashverhalten. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to suggest an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed here to provide a pressure vessel system which is optimized in terms of storage volume, space requirement, costs and / or crash behavior. Other preferred objects may result from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of claim 1. The dependent claims are preferred embodiments.
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter für ein Kraftfahrzeug (z.B. Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge). Der Druckbehälter dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Der Druckbehälter kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges liegen. Der Druckbehälter kann einen Liner umfassen. Der Liner bildet den Hohlkörper aus, in dem der Brennstoff gespeichert ist. Der Druckbehälter umfasst zweckmäßig mindestens eine faserverstärkte Schicht. Die faserverstärkte Schicht kann einen Liner zumindest bereichsweise, bevorzugt vollständig, umgeben. Die faserverstärkte Schicht wird oft auch als Laminat bzw. Ummantelung oder Armierung bezeichnet. Nachstehend wird meistens der Begriff „faserverstärkte Schicht“ verwendet. Als faserverstärkte Schicht kommen i.d.R. faserverstärkte Kunststoffe (auch FVK bzw. FKV abgekürzt) zum Einsatz, bspw. kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) und/oder glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Die faserverstärkte Schicht umfasst zweckmäßig in einer Kunststoffmatrix eingebettete Verstärkungsfasern. Insbesondere Matrixmaterial, Art und Anteil an Verstärkungsfasern sowie deren Orientierung können variiert werden, damit sich die gewünschten mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften einstellen. Bevorzugt werden Endlosfasern als Verstärkungsfasern eingesetzt, die durch Wickeln und/oder Flechten aufgebracht werden können. Die faserverstärkte Schicht weist i.d.R. mehrere Schichtlagen auf. Der Druckbehälter, insbesondere der Liner und/oder die faserverstärkte Schicht, weisen einen zylindrischen bzw. im Wesentlichen zylindrischen Mittelteil M auf, dessen Seiten von gewölbten Enden P1, P2 bzw. Kappen verdeckt werden. Der Mittelteil und die beiden Enden bilden das Speichervolumen I des Druckbehälters aus. An einem oder an beiden Enden kann eine Druckbehälteröffnung und/oder mindestens ein Endstück vorgesehen sein. Das Endstück ist i.d.R. in einer Druckbehälteröffnung des Druckbehälters vorgesehen. I.d.R. ist das Endstück in der an einem Ende des Druckbehälters vorgesehenen Druckbehälteröffnung eingeschraubt, insbesondere in einem aus Metall hergestellten Boss. Ein solches Endstück ist dann als Auslasseinheit ausgebildet und umfasst i.d.R. auch ein Tankabsperrventil. Diese Auslasseinheit wird i.d.R. mit Brennstoffleitungen fluidverbunden. Zweckmäßig sind das Endstück und/oder die Druckbehälteröffnung koaxial zur Druckbehälterlängsachse vorgesehen. Das Endstück kann beispielsweise ein On-Tank-Valve sein. In das On-Tank-Valve ist in der Regel ein Tankabsperrventil (= TAV; en.: shut-off valve) integriert. Das Tankabsperrventil ist das Ventil, dessen Eingangsdruck (im Wesentlichen) dem Behälterdruck entspricht. Das Tankabsperrventil ist insbesondere ein steuerbares bzw. regelbares und insbesondere stromlos geschlossenes Ventil. Das On-Tank-Valve ist die direkt an einem Ende des Druckbehälters montierte und mit dem Inneren des Druckbehälters direkt fluidverbundene Ventileinheit. In der Verordnung (EU) Nr. 406/2010 der Kommission vom 26. April 2010 zur Durchführung der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung von wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen wird ein solches Tankabsperrventil auch als erstes Ventil bezeichnet. The technology disclosed herein relates to a pressure vessel for a motor vehicle (eg passenger cars, motorcycles, commercial vehicles). The pressure vessel serves to store gaseous fuel under ambient conditions. The pressure vessel can be used for example in a motor vehicle which is operated with compressed ("compressed natural gas" = CNG) or liquefied (LNG) natural gas or with hydrogen. The pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel (= CcH2) or a high-pressure gas vessel (= CGH2). High pressure gas containers are configured to store fuel substantially at ambient temperatures at a nominal operating pressure (also called nominal working pressure or NWP) of about 350 bar (= overpressure versus atmospheric pressure), more preferably about 700 barg or more. A cryogenic pressure vessel is suitable to store the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures well below the operating temperature of the motor vehicle. The pressure vessel may include a liner. The liner forms the hollow body in which the fuel is stored. The pressure vessel expediently comprises at least one fiber-reinforced layer. The fiber-reinforced layer may surround a liner at least partially, preferably completely. The fiber reinforced layer is often referred to as a laminate or armor. Hereinafter, the term "fiber-reinforced layer" is usually used. Fiber-reinforced plastics (also abbreviated to FVK or FKV) are usually used as the fiber-reinforced layer, for example carbon fiber reinforced plastics (CFRP) and / or glass fiber reinforced plastics (GRP). The fiber-reinforced layer suitably comprises reinforcing fibers embedded in a plastic matrix. In particular, matrix material, type and proportion of reinforcing fibers and their orientation can be varied so that the desired mechanical and / or chemical properties are established. Preferably, continuous fibers are used as reinforcing fibers, which can be applied by winding and / or braiding. The fiber-reinforced layer usually has several layers. The pressure vessel, in particular the liner and / or the fiber-reinforced layer, have a cylindrical or substantially cylindrical middle part M whose sides are concealed by curved ends P 1 , P 2 or caps. The middle part and the two ends form the storage volume I of the pressure vessel. At one or both ends, a pressure vessel opening and / or at least one end piece may be provided. The tail is usually provided in a pressure vessel opening of the pressure vessel. Normally, the end piece is screwed into the pressure vessel opening provided at one end of the pressure vessel, in particular in a boss made of metal. Such an end piece is then designed as an outlet unit and usually also includes a Tankabsperrventil. This outlet unit is usually fluidly connected to fuel lines. Suitably, the tail and / or the pressure vessel opening are provided coaxially to the pressure vessel longitudinal axis. The tail may for example be an on-tank valve. In the on-tank valve is usually a Tankabsperrventil (= TAV, en .: shut-off valve) integrated. The Tankabsperrventil is the valve whose inlet pressure (substantially) corresponds to the tank pressure. The tank shut-off valve is in particular a controllable or controllable and in particular normally closed valve. The on-tank valve is the valve unit mounted directly at one end of the pressure vessel and directly fluidly connected to the interior of the pressure vessel. In Commission Regulation (EU) No 406/2010 of 26 As regards the implementation of Regulation (EC) No 79/2009 of the European Parliament and of the Council on the type-approval of hydrogen-powered motor vehicles, such a tank shut-off valve is also referred to as the first valve.
Der Druckbehälter umfasst mindestens ein Deformationselement. Das Deformationselement liegt an einer Außenoberfläche des gewölbten Endes des Druckbehälters direkt oder indirekt an. Alternativ oder zusätzlich kann das Deformationselement an das Ende befestigt sein. Z.B. kann das Deformationselement befestigt werden durch kleben, verschrauben, einlaminieren, etc.The pressure vessel comprises at least one deformation element. The deformation element abuts directly or indirectly on an outer surface of the curved end of the pressure vessel. Alternatively or additionally, the deformation element may be attached to the end. For example, the deformation element can be fixed by gluing, screwing, lamination, etc.
Das Deformationselement ist ein stoßabsorbierendes Element, das so ausgelegt ist, dass es bei einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeuges mit einem anderen Körper dauernd oder zeitweise Umriss und/oder Abmessung ändert. Insbesondere ist das Deformationselement eingerichtet, durch plastische Verformung die Aufprallenergie vom Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise zu absorbieren. Hierzu wird die Aufprallenergie in Formänderungsarbeit umgewandelt. Das Deformationselement ist eingerichtet, im Falle eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt sich in Richtung der Druckbehälterlängsachse zu deformieren, wobei durch diese Deformation die Aufprallenergie zumindest teilweise absorbiert wird. Das Deformationsverhalten (z.B. Deformationsrichtung und Nachgiebigkeit) vom Deformationselement ist zweckmäßig so gewählt, dass die Aufprallenergie des Zusammenstoßes nicht oder nur teilweise an den Druckbehälter weitergegeben wird. Zudem ist das Deformationselement zweckmäßig so steif ausgeführt, dass während des normalen Betriebs des Kraftfahrzeugs auftretende Kräfte und Momente ohne plastische Verformung übertragbar sind. Besonders bevorzugt kann der Druckbehälter lasttragend in der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sein. Die konkrete Ausgestaltung des Deformationselements hängt ab von Art und Größe vom Kraftfahrzeug sowie vom Druckbehälter und kann durch entsprechende Computersimulationen bestimmt werden.The deformation element is a shock absorbing element that is designed so that it constantly or temporarily changes outline and / or dimension in a collision of the motor vehicle with another body. In particular, the deformation element is adapted to at least partially absorb the impact energy from the collision of the motor vehicle by plastic deformation. For this purpose, the impact energy is transformed into deformation work. The deformation element is set up to deform in the event of a collision of the motor vehicle with an object in the direction of the pressure vessel longitudinal axis, the impact energy being at least partially absorbed by this deformation. The deformation behavior (for example, deformation direction and compliance) of the deformation element is expediently selected so that the impact energy of the collision is not or only partially transferred to the pressure vessel. In addition, the deformation element is suitably designed so stiff that forces and moments occurring during normal operation of the motor vehicle can be transmitted without plastic deformation. Particularly preferably, the pressure vessel may be provided load-bearing in the vehicle body. The specific embodiment of the deformation element depends on the type and size of the motor vehicle and the pressure vessel and can be determined by appropriate computer simulations.
Das Deformationselement kann beispielsweise ein Strangpressprofil oder ein Hohlprofil sein. Vorteilhaft kann das Deformationselement eine Honigwabenstruktur, eine Fachwerkstruktur oder eine andere (z.B. durch Rippen und/oder Sicken) ausgebildete Tragstruktur aufweisen. In einer Ausgestaltung kann das Deformationselement eine ziehharmonika-ähnliche Struktur aufweisen, welche bei einer Krafteinwirkung entlang des Deformationselements bevorzugt zusammengedrückt wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein Vollmaterial mit entsprechendem plastischem und/oder elastischem Verhalten eingesetzt werden, beispielsweise ein Kunststoff. Insbesondere kann das Deformationselement urformend hergestellt sein, aus einem insbesondere geschäumten und/oder spritzgegossenen Deformationsmaterial.The deformation element may be, for example, an extruded profile or a hollow profile. Advantageously, the deformation element may comprise a honeycomb structure, a truss structure, or another support structure (e.g., formed by ribs and / or beads). In one embodiment, the deformation element may have a concertina-like structure, which is preferably compressed when a force is applied along the deformation element. Alternatively or additionally, a solid material with a corresponding plastic and / or elastic behavior can be used, for example a plastic. In particular, the deformation element can be produced in an original shape, in particular from a foamed and / or injection-molded deformation material.
In dem Deformationselement kann mindestens ein Einlegeteil bzw. Fitting zur Karosserieanbindung vorgesehen sein, das eine Verbindung zwischen dem Druckbehälter und der Fahrzeugkarosserie bzw. der hier offenbarten Schutzkappe herstellt. Das Einlegeteil kann vom Material umschlossen sein, aus dem das Deformationselement urformenden hergestellt ist. Das Einlegeteil selbst, das während der urformenden Herstellung vom Material umschlossen wird, kann aus einem anderen Material hergestellt sein als das Deformationsmaterial. Zweckmäßig ist das Material vom Einlegeteil steifer als das Material vom Deformationselement. Beispielsweise kann das Deformationselement aus Kunststoff und das Einlegeteil aus einem Metallmaterial hergestellt sein. Das Einlegeteil kann beispielsweise ein Bolzen oder ein Fitting mit Innengewinde sein.In the deformation element, at least one fitting or fitting for body connection can be provided, which establishes a connection between the pressure vessel and the vehicle body or the protective cap disclosed here. The insert may be enclosed by the material from which the deformation element is made ausformenden. The insert itself, which is enclosed by the material during the original manufacturing, may be made of a different material than the deformation material. Suitably, the material of the insert is stiffer than the material of the deformation element. For example, the deformation element made of plastic and the insert can be made of a metal material. The insert may for example be a bolt or a fitting with internal thread.
Das Deformationselement umgibt mindestens ein Endstück zumindest teilweise, bevorzugt vollständig. Bevorzugt kann das Deformationselement ringförmig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Deformationselement einstückig ausgebildet. Insbesondere kann das Deformationselement in axialer Richtung im Vergleich zum Endstück vorstehend ausgebildet sein. Das Deformationselement kann so ausgebildet sein, dass es in radialer Richtung nicht über den Mittelteil M vorsteht. Es kann beispielsweise der maximale Außendurchmesser vom Deformationselement kleiner oder gleich sein als/wie der maximale Außendurchmesser im Mittelteil M.The deformation element surrounds at least one end piece at least partially, preferably completely. Preferably, the deformation element may be annular. Particularly preferably, the deformation element is integrally formed. In particular, the deformation element in the axial direction in comparison to the end piece may be formed protruding. The deformation element can be designed such that it does not project beyond the middle part M in the radial direction. For example, the maximum outer diameter of the deformation element may be less than or equal to / as the maximum outer diameter in the middle part M.
Das Deformationselement kann derart gestaltet sein, dass das Deformationselement auf mindestens 20% oder mindestens 40% oder mindestens 60% oder mindestens 80% der Außenoberfläche vom gewölbten Ende aufliegt.The deformation element may be designed such that the deformation element rests on at least 20% or at least 40% or at least 60% or at least 80% of the outer surface of the curved end.
Das Deformationselement kann beispielsweise stoffschlüssig an der Außenoberfläche vom Ende befestigt sein, beispielsweise durch eine Klebung. Alternativ oder zusätzlich kann das Deformationselement kraftschlüssig angebunden seinThe deformation element may, for example, be adhesively secured to the outer surface of the end, for example by gluing. Alternatively or additionally, the deformation element can be connected non-positively
Die hier offenbarte Technologie umfasst ferner mindestens eine Schutzkappe. Die Schutzkappe ist zweckmäßig derart ausgebildet und angeordnet, dass die Schutzkappe in einem ersten Zustand des Kraftfahrzeugs das zumindest eine Endstück, insbesondere dessen gegenüber der Außenoberfläche vom Ende vorstehenden Teil, vor mechanischer Deformation schützt, insbesondere während eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt. Die Schutzkappe ist dementsprechend formstabil ausgebildet. Zweckmäßig kann die Schutzkappe stabiler ausgeführt sein als die Fahrzeugkarosserie benachbart zur Schutzkappe und/oder stabiler als der Druckbehälter. Zum Schutz vom Endstück kann der aus dem Druckbehälter herausragende Teil des Endstücks im ersten Zustand des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, in den Innenbereich der Schutzkappe aufgenommen sein. Bevorzugt liegt die Schutzkappe im ersten Zustand zumindest teilweise mit seinem äußeren Rand an einem Ende auf der Außenoberfläche der Druckbehälterwand auf. Etwaige Kräfte und Momente, die während des Zusammenstoßes auf die Schutzkappe wirken, können somit auf die Druckbehälterwand übertragen werden, ohne dass dabei das Endstück beschädigt wird.The technology disclosed herein further includes at least one protective cap. The protective cap is expediently designed and arranged such that in a first state of the motor vehicle, the protective cap protects the at least one end piece, in particular its part protruding from the end, from mechanical deformation, in particular during a collision of the motor vehicle with an object. The protective cap is accordingly dimensionally stable. Suitably, the protective cap can be made more stable than the vehicle body adjacent to the protective cap and / or more stable than the pressure vessel. For protection of the tail, the protruding from the pressure vessel part of the tail in the first state of the motor vehicle at least partially, preferably completely, be accommodated in the inner region of the protective cap. In the first state, the protective cap preferably lies at least partially with its outer edge at one end on the outer surface of the pressure vessel wall. Any forces and moments that act on the protective cap during the collision can thus be transferred to the pressure vessel wall without damaging the end piece.
Gemäß der hier offenbarten Technologie kann vorgesehen sein, dass in einem zweiten Zustand des Kraftfahrzeugs weniger vom Endstück in der Schubkappe aufgenommen ist als im ersten Zustand. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Rand der Schutzkappe im zweiten Zustand (weiter) von der Außenoberfläche der Druckbehälterwand beabstandet ist als im ersten Zustand. Besonders bevorzugt ist die Schutzkappe zumindest teilweise, bevorzugt vollständig im Inneren der hier offenbarten mindestens einem Führungselementes bzw. Verbindungsrohrs angeordnet, insbesondere im ersten und/oder zweiten Zustand.According to the technology disclosed here, it can be provided that in a second state of the motor vehicle less is absorbed by the end piece in the push cap than in the first state. In particular, it can be provided that the edge of the protective cap in the second state (further) is spaced from the outer surface of the pressure vessel wall than in the first state. Particularly preferably, the protective cap is arranged at least partially, preferably completely inside the at least one guide element or connecting tube disclosed here, in particular in the first and / or second state.
Der erste Zustand ist dabei der Zustand nach dem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt (= nach dem Unfall). Der zweite Zustand ist dabei ein Zustand vor dem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt (= vor dem Unfall).The first state is the state after the collision of the motor vehicle with an object (= after the accident). The second state is a state before the collision of the motor vehicle with an object (= before the accident).
Der Aspekt der hier offenbarten Schutzkappe ist funktional unabhängig von der hier offenbarten Art der Energieabsorption und der hier offenbarten Karosserieanbindung. Mithin könnte ein allgemein beanspruchter Gegenstand auch lediglich folgende Merkmale umfassen: Kraftfahrzeug oder Druckbehälter, umfassend eine Schutzkappe, wobei die Schutzkappe derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die Schutzkappe in einem ersten Zustand des Kraftfahrzeuges zumindest ein Endstück vor mechanischer Deformation schützt; wobei das Endstück in einer Druckbehälteröffnung vorgesehen ist; wobei in der Schutzkappe in einem zweiten Zustand des Kraftfahrzeugs weniger vom Endstück in der Schutzkappe aufgenommen ist als im ersten Zustand, und wobei ein erster Zustand ein Zustand nach einem Zusammenprall des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt und ein zweiter Zustand ein Zustand vor einem Zusammenprall des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt ist, wobei die Druckbehälteraufhängung bevorzugt eine energieabsorbierende Aufhängung sein kann.The aspect of the protective cap disclosed herein is functionally independent of the type of energy absorption disclosed herein and the body attachment disclosed herein. Consequently, a generally claimed object could also comprise only the following features: motor vehicle or pressure vessel, comprising a protective cap, wherein the protective cap is designed and arranged such that the protective cap protects at least one end piece from mechanical deformation in a first state of the motor vehicle; the tail being provided in a pressure vessel opening; wherein in the protective cap in a second state of the motor vehicle less is absorbed by the end piece in the protective cap than in the first state, and wherein a first state, a state after a collision of the motor vehicle with an object and a second state, a state before a collision of the motor vehicle an object, wherein the pressure vessel suspension may preferably be an energy absorbing suspension.
Gemäß der hier offenbarten Technologie kann vorgesehen sein, dass die Schutzkappe von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand überführt wird, indem das Deformationselement sich deformiert. Mit anderen Worten ist also das Deformationselement derart deformierbar, dass durch Deformation des Deformationselementes während des Zusammenstoßes die Schutzkappe sich in axialer Richtung zur Außenoberfläche des gewölbten Endes hin bewegt, und somit zweckmäßig vom zweiten Zustand in den ersten Zustand überführbar ist.According to the technology disclosed herein, it may be provided that the protective cap is transferred from the second state to the first state by deforming the deformation element. In other words, therefore, the deformation element is deformable such that by deformation of the deformation element during the collision, the protective cap moves in the axial direction to the outer surface of the curved end, and thus can be conveniently transferred from the second state to the first state.
Das Deformationselement und die Schutzkappe können derart ausgebildet sein, dass ich im Falle eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt die Schutzkappe nicht oder nur nach dem Deformationselement deformiert. Mit anderen Worten wird also zunächst die Aufprallenergie durch Deformation des Deformationselementes absorbiert bevor sich die Schutzkappe selbst deformiert. Vorteilhaft lassen sich somit das Endstück und die Druckbehälterwand benachbart zum Endstück vor mechanischer Belastung schützen.The deformation element and the protective cap can be designed in such a way that, in the event of a collision of the motor vehicle with an object, I do not deform the protective cap or only after the deformation element. In other words, therefore, the impact energy is first absorbed by deformation of the deformation element before the cap itself deforms. Advantageously, thus, the tail and the pressure vessel wall adjacent to protect the tail from mechanical stress.
Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Deformationselement zwischen der Schutzkappe und der Außenoberfläche vom gewölbten Ende des Druckbehälters vorgesehen. Vorteilhaft kann hierzu in Deformationselement und/oder der Schutzkappe zentrierende Mittel vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Nut, in der ein Vorsprung eingreift. Ferner können Schutzkappe und Deformationselement kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig aneinander befestigt sein.Particularly preferably, the at least one deformation element between the protective cap and the outer surface of the curved end of the pressure vessel is provided. For this purpose, centering means may advantageously be provided in the deformation element and / or the protective cap, for example a groove in which a projection engages. Furthermore, protective cap and deformation element can be attached to one another in a force-locking, positive-locking and / or material-locking manner.
Besonders bevorzugt kann die hier offenbarte Technologie mindestens ein Führungselement umfassen. Das Deformationselement und/oder die Schutzkappe können umgeben sein von dem mindestens einen Führungselement, das während der Deformation die sich aufeinander zubewegenden Elemente führt. Insbesondere kann das Führungselement die Relativbewegung von Schutzkappe, Deformationselement und/oder gewölbten Ende zueinander führen. Bevorzugt liegt hier für das Führungselement an der Außenoberfläche von der Schutzkappe, vom Deformationselement und/oder von der faserverstärkten Schicht an. In einer Ausgestaltung können Führungselemente durch in der faserverstärkten Schicht verankerten Streben ausgebildet werden.Particularly preferably, the technology disclosed here may comprise at least one guide element. The deformation element and / or the protective cap can be surrounded by the at least one guide element, which guides the elements moving towards each other during the deformation. In particular, the guide element can guide the relative movement of protective cap, deformation element and / or arched end to one another. Preferably, for the guide element on the outer surface of the protective cap, of the deformation element and / or of the fiber-reinforced layer here. In one embodiment, guide elements can be formed by struts anchored in the fiber-reinforced layer.
Bevorzugt ist das Führungselement ein Verbindungsrohr. Bevorzugt ist jeweils ein Verbindungsrohr an jedem Ende des Druckbehälters vorgesehen. Bevorzugt umfasst das Verbindungsrohr zumindest bereichsweise mindestens eine faserverstärkte Schicht, die aufgebaut sein kann wie die hier offenbarte faserverstärkte Schicht, die den Liner zumindest bereichsweise umgibt. Bevorzugt ist das mindestens eine Verbindungsrohr, bevorzugt jeweils ein Verbindungsrohr an jedem der beiden Enden des Druckbehälters, einstückig mit der faserverstärkten Schicht ausgebildet, die den Liner im Mittelbereich umgibt. Die faserverstärkte Schicht des Verbindungsrohrs kann in mindestens einer Schichtlage zumindest bereichsweise Verstärkungsfasern, bevorzugt Endlosfasern, umfassen, die im Querschnitt durch das Verbindungsrohr gesehen in Umfangsrichtung angeordnet sind und also senkrecht zur Druckbehälterlängsachse verlaufen (=Umfangslagen). Besonders bevorzugt wird das Verbindungsrohr hergestellt nach einem der Verfahren, die in der auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern
Der Druckbehälter (insbesondere das Deformationselement, die Schutzkappe, das Führungselement, der Liner und/oder die faserverstärkte Schicht) kann/können ausgebildet sein, Kräfte und/oder Momente zu übertragen, die vom Betrag her größer sind, z.B. mindestens um den Faktor 2,5, 4, 8, 10, 20 oder 100, als die Kräfte und/oder Momente, die aus der schweren oder trägen Masse des Druckbehälters und des darin enthaltenen Brennstoffs im Betrieb resultieren (z.B. Gewichtskraft, Querbeschleunigung, etc.). Somit lassen sich vorteilhaft Kräfte an einem ersten Ende des Druckbehälters von der Karosserie in den Druckbehälter einleiten und am zweiten Ende des Druckbehälters wieder in die Karosserie ausleiten. Der Druckbehälter kann also als lasttragender Druckbehälter bzw. als Versteifungselement der Karosserie ausgebildet sein. Es lässt sich also somit die Fahrzeugkarosserie versteifen.The pressure vessel (in particular the deformation element, the protective cap, the guide element, the liner and / or the fiber-reinforced layer) may be designed to transmit forces and / or moments that are greater in magnitude, e.g. at least by a factor of 2.5, 4, 8, 10, 20 or 100, as the forces and / or moments resulting from the heavy or inert mass of the pressure vessel and the fuel contained therein during operation (eg weight, lateral acceleration, etc .). Thus, it is advantageous to introduce forces at a first end of the pressure vessel from the body into the pressure vessel and to discharge it back into the body at the second end of the pressure vessel. The pressure vessel may thus be designed as a load-bearing pressure vessel or as a stiffening element of the body. So it can thus stiffen the vehicle body.
Bevorzugt ist jeweils ein Verbindungsrohr an jedem Ende des Druckbehälters vorgesehen, das gleichzeitig als Führungselement dient..Preferably, a connecting pipe is provided at each end of the pressure vessel, which serves as a guide element at the same time.
Das Deformationselement und/oder die Schutzkappe können eine Spannbandaufnahme umfassen. Bevorzugt ist die Spannbandaufnahme eine in der Außenoberfläche vorgesehene Ausnehmung. Eine solche Nutzuführung des Spannbandes bringt den Vorteil mit sich, dass sie im Endbereich des Druckbehälters keinen zusätzlichen Bauraum benötigt. Die Befestigung mittels Spannband stellt vorteilhaft sicher, dass der Druckbehälter während des Einbaus in das Kraftfahrzeug noch um seine Längsachse gedreht werden kann. Dies ist vorteilhaft, da das eingeschraubte Endstück nicht immer in derselben Position dichtend im Druckbehälter eingesetzt ist. Durch Rotation um die Längsachse kann die ungenaue Positionierung vom Endstück relativ zu etwaigen Anschlussleitungen des Kraftfahrzeugs ausgeglichen werden, bevor das Spannband schließlich arretiert wird.The deformation element and / or the protective cap may comprise a tension band receiver. The tensioning band receiver is preferably a recess provided in the outer surface. Such a supply of the tension band has the advantage that it requires no additional space in the end of the pressure vessel. The fastening by means of strap advantageously ensures that the pressure vessel can still be rotated about its longitudinal axis during installation in the motor vehicle. This is advantageous because the screwed end piece is not always inserted in the same position sealing in the pressure vessel. By rotation about the longitudinal axis, the inaccurate positioning of the tail relative to any leads of the motor vehicle can be compensated before the strap is finally locked.
Die hier offenbarte Technologie betrifft gleichsam ein Kraftfahrzeug mit den hier offenbarten Komponenten, insbesondere mit mindestens einem Druckbehälter, mit mindestens einer Schutzkappe und/oder mit mindestens einem Deformationselement.The technology disclosed here concerns, as it were, a motor vehicle with the components disclosed here, in particular with at least one pressure vessel, with at least one protective cap and / or with at least one deformation element.
Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie einen Druckbehälter, der in für den Fachmann geläufigen Herstellungsprozessen gewickelt bzw. geflochten wird. Ein Energieabsorber bzw. Deformationselement (z.B. Honeycomb, Schaum, Styropor, CFK-Crushing-Struktur) wird auf die gewölbten Enden bzw. Dome geklebt. Der Außendurchmesser dieses Energieabsorbers ist gleich oder kleiner dem Tankaußendurchmesser. Eine Kerbe kann in diesem Energieabsorber berücksichtigt werden, um ein bauraumneutrales Befestigungskonzept mittels Spannbänder verwenden zu können. In dem Energieabsorber könnten auch Befestigungselementen wie Bolzen, Fittings mit Innengewinde eingebettet werden. Der Energieabsorber kann so ausgelegt sein, dass er die Lasten des Druckbehälters im Kraftfahrzeug tragen kann. Alternativ kann ein Ring bzw. Verbindungsring auf den Energieabsorber befestigt (geklebt oder verschraubt) sein, der die Schnittstelle mit dem Fahrzeug gewährleistet.In other words, the technology disclosed herein relates to a pressure vessel that is wrapped in manufacturing processes that are familiar to those skilled in the art. An energy absorber or deformation element (e.g., honeycomb, foam, polystyrene, CFRP crushing structure) is adhered to the dome. The outer diameter of this energy absorber is equal to or smaller than the tank outer diameter. A notch can be taken into account in this energy absorber in order to use a space-neutral fastening concept using straps can. Fasteners such as bolts, internal threaded fittings could also be embedded in the energy absorber. The energy absorber can be designed so that it can carry the loads of the pressure vessel in the motor vehicle. Alternatively, a ring or connecting ring attached to the energy absorber (glued or screwed), which ensures the interface with the vehicle.
Ein zusätzliches Konzept wäre, dass der Energieabsorber an das Kraftfahrzeug befestigt ist. Im Crashfall lehnt er sich genau auf dem Dom an.An additional concept would be that the energy absorber is attached to the motor vehicle. In the event of a crash, he leans on exactly the cathedral.
Der Energieabsorber kann den empfindlichen Dombereich mit seinen Ventilen und Leitungsanschlüssen besser schützen. Er kann gleichzeitig als Fallschutz für Montage und Logistik des Druckbehälters dienen. Der Energieabsorber absorbiert ein Teil der Energie eines Unfalls und schützt den Druckbehälter gegen Kontakte mit scharfen Kanten der Fahrzeugumgebung. Der Energieabsorber kann ein bauraumneutrales Befestigungskonzept des Drucktanks anbieten und nutz das „tote“ Bauraumvolumen im Bereich des Doms. Die hier offenbarte Technologie kann die Ausnutzung des Bauraums verbessern und somit größeren Füllmengen der Druckbehälter ermöglichen. Insbesondere durch eine Anbindung im meist nicht genutzten Raum zwischen gedachter Zylinderfläche und sich verjüngendem Tankboden kann der Durchmesser vergrößert werden wenn eine Spannbandbefestigung am Zylinder ersetzt wird. Ferner vorteilhaft kann eine separate Auslegung des Druckbehälters und des Energieabsorbers erfolgen. Die Struktur (bzw. Lagenaufbau) des Druckbehälters wird im Wesentlichen nicht geändert, was die Zertifizierungs-, Entwicklungs-, und Einkaufsprozesse vereinfachen kann.The energy absorber can better protect the sensitive dome area with its valves and line connections. It can also serve as fall protection for assembly and logistics of the pressure vessel. The energy absorber absorbs a portion of the energy of an accident and protects the pressure vessel against contacts with sharp edges of the vehicle environment. The energy absorber can offer a space-neutral fastening concept of the pressure tank and use the "dead" space in the area of the cathedral. The technology disclosed here can improve the utilization of the space and thus allow larger quantities of pressure vessels. In particular, by a connection in the mostly unused space between imaginary cylindrical surface and tapered tank bottom, the diameter can be increased when a strap fastening is replaced on the cylinder. Further advantageous may be a separate design of the pressure vessel and the energy absorber. The structure (or layer structure) of the pressure vessel is essentially unchanged, which can simplify the certification, development, and purchasing processes.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der schematischen
Kommt es nun zu einem Zusammenstoß mit einem anderen Objekt, so wird über die Karosserieanbindungspunkte
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only, and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016209812 [0001]DE 102016209812 [0001]
- DE 102016217757 [0001]DE 102016217757 [0001]
- DE 102016201477 [0019]DE 102016201477 [0019]
- DE 102017200199 [0019]DE 102017200199 [0019]
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017220879A1 (en) | 2017-11-22 | 2019-05-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pressure vessel system with energy absorption element |
DE102020103679A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-01-21 | Audi Aktiengesellschaft | Gas cylinder for a motor vehicle |
DE102019134120A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle with hard shell to protect a fuel-carrying connection element |
CN113212157A (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-06 | 丰田自动车株式会社 | High-pressure vessel mounting structure |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5370418A (en) * | 1993-11-19 | 1994-12-06 | Pugh; Nicholas | Integrated chassis and compressed gas fuel system of an automotive vehicle |
DE102009030348A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-30 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Module for a vehicle chassis comprises structural components for attaching to the module on supporting components of a vehicle chassis and integrated fuel containers for coupling with structural components to absorb collisions and/or energy |
DE102010033123A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Daimler Ag | Energy store device arrangement for shell of motor vehicle, particularly passenger car body, is provided with energy store device that is indirectly held at shell of motor vehicle |
DE102011109464A1 (en) * | 2011-08-04 | 2012-04-26 | Daimler Ag | Holder device for holding components e.g. small frame, in passenger car, has deformation structure, with which component is moved during deformation of deformation structure relative to passenger car caused by accidental force application |
WO2012150137A2 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Protective device and method for protecting a pressure container |
DE102011051437A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Structural element for vehicle, has energy storage and receiving element for receiving energy storage, where receiving element comprises two energy absorbing sections and receiving section arranged between two energy absorbing sections |
DE102013006460A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Holding gas tanks for mounting on a vehicle |
DE102013214786A1 (en) * | 2013-07-29 | 2015-01-29 | comITen GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Axel Moddemann, 53619 Rheinbreitbach) | tank |
DE102014005577A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Daimler Ag | Supporting arrangement of a drive unit on a passenger car body |
DE102016201477A1 (en) | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pressure vessel and method for producing a pressure vessel |
DE102016209812A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle with a pressure vessel and a damper and method for refueling a motor vehicle |
DE102016217757A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating a motor vehicle with a storage tank for hydrogen under pressure |
-
2017
- 2017-06-26 DE DE102017210720.0A patent/DE102017210720A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5370418A (en) * | 1993-11-19 | 1994-12-06 | Pugh; Nicholas | Integrated chassis and compressed gas fuel system of an automotive vehicle |
DE102009030348A1 (en) * | 2009-06-25 | 2010-12-30 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Module for a vehicle chassis comprises structural components for attaching to the module on supporting components of a vehicle chassis and integrated fuel containers for coupling with structural components to absorb collisions and/or energy |
DE102010033123A1 (en) * | 2010-08-03 | 2012-02-09 | Daimler Ag | Energy store device arrangement for shell of motor vehicle, particularly passenger car body, is provided with energy store device that is indirectly held at shell of motor vehicle |
WO2012150137A2 (en) * | 2011-05-03 | 2012-11-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Protective device and method for protecting a pressure container |
DE102011051437A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Structural element for vehicle, has energy storage and receiving element for receiving energy storage, where receiving element comprises two energy absorbing sections and receiving section arranged between two energy absorbing sections |
DE102011109464A1 (en) * | 2011-08-04 | 2012-04-26 | Daimler Ag | Holder device for holding components e.g. small frame, in passenger car, has deformation structure, with which component is moved during deformation of deformation structure relative to passenger car caused by accidental force application |
DE102013006460A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Holding gas tanks for mounting on a vehicle |
DE102013214786A1 (en) * | 2013-07-29 | 2015-01-29 | comITen GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Axel Moddemann, 53619 Rheinbreitbach) | tank |
DE102014005577A1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-10-22 | Daimler Ag | Supporting arrangement of a drive unit on a passenger car body |
DE102016201477A1 (en) | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pressure vessel and method for producing a pressure vessel |
DE102016209812A1 (en) | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle with a pressure vessel and a damper and method for refueling a motor vehicle |
DE102016217757A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for operating a motor vehicle with a storage tank for hydrogen under pressure |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Verordnung (EU) Nr. 406/2010 der Kommission vom 26. April 2010 zur Durchführung der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung von wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen. In: Amtsblatt der Europäischen Union L: Rechtsvorschriften, Bd. 53, 2010, H. 122, S. 1-107. - ISSN 1725-2539. DOI: 10.3000/17252539.L_2010.122.ger. URL: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32010R0406&from=DE [abgerufen am 10.01.2017] * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017220879A1 (en) | 2017-11-22 | 2019-05-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Pressure vessel system with energy absorption element |
DE102019134120A1 (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle with hard shell to protect a fuel-carrying connection element |
CN113212157A (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-06 | 丰田自动车株式会社 | High-pressure vessel mounting structure |
JP2021124171A (en) * | 2020-02-05 | 2021-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | High-pressure vessel mounting structure |
US11485223B2 (en) * | 2020-02-05 | 2022-11-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | High-pressure vessel mounting structure |
JP7327189B2 (en) | 2020-02-05 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | High-pressure vessel mounting structure |
CN113212157B (en) * | 2020-02-05 | 2024-03-08 | 丰田自动车株式会社 | High-pressure container mounting structure |
DE102020103679A1 (en) * | 2020-02-12 | 2021-01-21 | Audi Aktiengesellschaft | Gas cylinder for a motor vehicle |
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