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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Speicheranordnung zum Speichern und Abgeben eines Druckgases.
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Ein solches Fahrzeug ist aus der
DE 10 2018 205 967 A1 bekannt, dessen Druckgasspeicher nach
4 aus einem mäanderförmig verlaufenden Rohrspeicher
1 hergestellt ist. Dieser Rohrspeicher
1 besteht aus drei Rohrspeichergruppen
1.1,
1.2 und
1.2, wobei jede Rohrspeichergruppe
1.1,
1.2 und
1.2 jeweils aus mehreren in zwei Lagen
L1 und
L2 längsparallel angeordneten Rohrspeicherabschnitten
1.0 besteht, wobei die erste und zweite Rohrspeichergruppe
1.1 und
1.2 über ein Verbindungsrohr
1.12 unter Ausbildung eines Zwischenraumes
Z1 und die zweite und dritte Rohrspeichergruppe
1.2 und
1.3 über ein Verbindungsrohr
1.13 unter Ausbildung eines Zwischenraumes
Z2 fluidverbunden sind.
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Jeder der drei Rohrspeichergruppen 1.1, 1.2 und 1.3 besteht aus zwei Lagen L1 und L2 von Rohrspeicherabschnitten 1.0 und liegen bezüglich ihrer Längsrichtung S parallel bauraumsparend aufeinander. Die Rohrspeicherabschnitte 1.0 der Rohrspeichergruppen 1.1, 1.2 und 1.3 sind jeweils an den gleichen axialen Enden mittels Rohrspeicherschleifen 1.01 bzw. 1.02 fluidverbunden, so dass ein mäanderförmiger Fluidverlauf entsteht. Hierbei wird das Druckgas bspw. von einem Eingang eines Rohspeicherabschnittes 1.0 der unteren Lage L1 in einen direkt benachbarten Rohrspeicherabschnitt 1.0 der zweiten Lage L2 nach oben und anschließend wieder in einen direkt benachbarten Rohrspeicherabschnitt 1.0 der ersten Lage nach unten usw. geleitet.
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Ein solcher in 4 dargestellte Rohrspeicher muss sich gut geschützt im Inneren des Fahrzeugs befinden. Eine crashsichere Positionierung im Fahrzeug schließen in der Regel eine vollständige visuelle Inspektion des Rohrspeichers von allen Seiten ohne die Verwendung eines Werkzeugs aus.
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Der in 4 dargestellte Rohrspeicher besteht aus vielen Rohrspeicherabschnitten, die alle zur Inspektion vollständig einsehbar sein müssen. Selbst wenn der gesamte Unterbau eines Fahrzeugs entfernt werden könnte, ist ein solcher Rohrspeicher lediglich von unten zu sehen, jedoch nicht dessen obere Seite.
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Ferner besteht der in 4 dargestellte Rohrspeicher aus zwei Lagen von Rohrspeicherabschnitten, die übereinander in zwei Ebenen angeordnet sind. Somit können auch die Bereiche zwischen diesen beiden Ebenen nur eingeschränkt eingesehen werden.
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Druckgasspeicher zur Speicherung von Gas oder Wasserstoff können gemäß der Gasanlagenprüfung (GWP) zusammen mit der Hauptuntersuchung (HU) eines Fahrzeugs durchgeführt werden, in der Regel durch den TÜV. Ein TÜV-Mitarbeiter muss zur Durchführung dieser Gasanlagenprüfung den Druckgasspeicher werkzeugfrei erreichen können und diesen vollständig, eventuell mithilfe eines Spiegels und eines Endoskops einsehen können.
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Zukünftig müssen Gasanlagenprüfungen nach jeder Reparatur an der Gasanlage, nach einem Brand oder Unfall unter Beeinträchtigung der Gasanlage und im Zusammenhang mit der Hauptuntersuchung durchgeführt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug mit einer Speicheranordnung zum Speichern und Abgeben eines Druckgases anzugeben, welche im Rahmen einer Gasanlagenprüfung visuell vollständig inspizierbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solches Fahrzeug mit einer Speicheranordnung zum Speichern und Abgeben eines Druckgases, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- - die Speicheranordnung mit einem in einem Trägerrahmen angeordneten Druckgasspeicher ausgebildet ist, und
- - die Speicheranordnung mittels einer Schwenkvorrichtung klappenartig gegenüber einer Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs ein- und ausklappbar ist.
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Damit kann die gesamte Speicheranordnung, bestehend aus Druckgasspeicher und Trägerrahmen mittels einer Schwenkvorrichtung so aus dem Fahrzeug nach unten klappenartig absenkt werden, dass der Druckgasspeicher vollständig visuell inspizierbar ist. Zunächst kann vor dem Ausklappen der Speicheranordnung dieselbe von unten visuell inspiziert werden und nach dem nach unten Aus- oder Abklappen der Speicheranordnung auch von den anderen Seiten, insbesondere kann deren obere Seite inspiziert werden.
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Vor dem Abklappen der Speicheranordnung aus dem Fahrzeug werden die Gasleitungen des Fahrzeugs mittels eines Schnellverschlusses vom Druckgasspeicher der Speicheranordnung getrennt.
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Das Ausklappen der Speicheranordnung mittels der Schwenkvorrichtung kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch realisiert werden.
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Der Vorteil einer solchen mittels einer Schwenkvorrichtung aus dem Fahrzeug aus- und einklappbaren Speicheranordnung besteht darin, dass eine solche Speicheranordnung bereits bei deren Montage mittels der Schwenkvorrichtung in das Fahrzeug von unten in das Fahrzeug montiert werden kann. Zudem wird vor einer Montage der Speicheranordnung in das Fahrzeug in einfacher Weise eine Vormontage des Druckgasspeichers in den Trägerrahmen durchgeführt, da die Speicheranordnung, bestehend aus dem Druckgasspeicher und dem Trägerrahmen ein vom Fahrzeug unabhängiges Bauteil bildet. Gleichzeitig ist damit auch eine leichte Demontage der Speicheranordnung verbunden.
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Durch das Ein- und Ausklappen der Speicheranordnung aus dem Fahrzeug kann die Wartung derselben automatisiert und ohne körperliche Belastung des Wartungspersonals durchgeführt werden.
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Ferner werden nach dem Ausklappen der Speicheranordnung die umliegenden Bauteile im Unterflur des Fahrzeugs, wie bspw. elektrische Energiespeicher einseh- und erreichbar.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Schwenkvorrichtung eine Schwenkachse auf, mittels welcher die Speicheranordnung in einem endseitigen ersten Gelenkpunkt in der Fahrzeugstruktur drehbar gelagert ist und zwischen einer Betriebsstellung und einer aufgeklappten Prüfstellung verschwenkbar ist.
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Vorzugsweise ist hierbei die Speicheranordnung in der Betriebsstellung innerhalb des Fahrzeugs gelagert, während in der Prüfstellung die Speicheranordnung zumindest mit einem spitzen Winkel gegenüber der aus der Fahrzeuglängsrichtung und der Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene ausgesenkt ist. Das Ausklappen der Speicheranordnung kann dabei bis zu einem Winkel von 90° gegenüber der aus der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeuglängsrichtung gebildeten Ebene erfolgen.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Schwenkvorrichtung einen Schwenkarm auf, welcher mit einem ersten Ende schwenkbar in der Fahrzeugstruktur und mit einem zweiten Ende schwenkbar mit der Speicheranordnung in einem zweiten Gelenkpunkt verbunden ist, wobei der zweite Gelenkpunkt beabstandet zum ersten Gelenkpunkt angeordnet ist.
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Die Schwenkvorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der erste Gelenkpunkt verschiebbar in einem in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Langloch der Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung Erfindung sieht vor, dass der Druckgasspeicher aus einem mäanderförmig angeordneten Rohrspeicher mit mehreren in wenigstens einer Lage längsparallel angeordneten Rohrspeicherabschnitten besteht. Damit kann auch ein solcher Rohrspeicher mit vielen Rohrspeicherabschnitten im aus einem Unterflur des Fahrzeugs ausgeklappten Zustand vollständig visuell inspiziert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Speicheranordnung mit einem in einem Trägerrahmen angeordneten Druckgasspeicher,
- 2 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer aus dem Fahrzeug in eine Prüfstellung nach unten aufgeklappten Speicheranordnung gemäß 1,
- 3 eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugs nach 2 mit der in eine Betriebsposition eingeklappten Speicheranordnung, und
- 4 eine schematische Perspektivdarstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Rohrspeichers als Druckgasspeicher.
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Die 1 zeigt eine schematisch dargestellte Speicheranordnung 10 für ein Fahrzeug in einer Draufsicht, welche einen Druckgasspeicher 11 sowie einen diesen Druckgasspeicher 11 umrahmenden Trägerrahmen 2 umfasst. Eine solche Speicheranordnung 10 wird außerhalb des Fahrzeugs vormontiert und anschließend in dem Fahrzeug in der dargestellten Ebene der Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und der Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) montiert. Der eingesetzte Druckgasspeicher 11 ist bspw. als mäanderförmiger Rohrspeicher 1 mit mehreren in zwei übereinander angeordneten Lagen L1 und L2 von längsparallel angeordneten Rohrspeicherabschnitten 1.0 gemäß 4 aufgebaut.
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Eine solche Speicheranordnung 10 wird derart in einem Fahrzeug 20 montiert, dass diese mittels einer Schwenkvorrichtung 3 zwischen einer Betriebsstellung I gemäß 3 und einer Prüfstellung II gemäß 2 aus- und einklappbar ist. In der Betriebsstellung I ist das Fahrzeug 20 fahrbereit. Ein solches Fahrzeug ist bspw. als Brennstoffzellenfahrzeug ausgeführt.
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Die Speicheranordnung 10 ist mittels drei Gelenkpunkten 3.1, 3.2 und 3.3 der Schwenkvorrichtung 3 mit der Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs 20 verbunden, wobei die mechanische Verbindung über den Trägerrahmen 2 in dem ersten Gelenkpunkt 3.1 und dem zweiten Gelenkpunkt 3.2 erfolgt. Der erste Gelenkpunkt 3.1 ist in einem Endbereich 2.1 des Trägerrahmens 2 als Drehachse 3.10 realisiert, die ihrerseits in einem sich in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) erstreckenden Langloch 20.1 geführt ist. Weiterhin umfasst die Schwenkvorrichtung 3 eine Gelenksstange 3.0, welche mittels einer Drehachse 3.20 an einem Ende als zweiter Gelenkpunkt 3.2 in dem Trägerrahmen 2 drehbar gelagert ist und mit einer am gegenüberliegenden Ende in der Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs 20 gelagerten Drehachse 3.30 als dritter Gelenkpunkt 3.3 mit dem Fahrzeug 20 verbunden ist. Der zweite Drehpunkt 3.2 weist zum ersten Drehpunkt 3.1 einen Abstand A auf.
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Die 2 zeigt nur eine Seitenansicht des Fahrzeugs 20 mit der Schwenkvorrichtung 3 mit den drei Gelenkpunkten 3.1, 3.2 und 3.3 sowie mit der Gelenksstange 3.0 und dem Langloch 20.1. Auf der gegenüberliegenden Seite sie natürlich ebenso drei Gelenkpunkte 3.1, 3.2 und 3.3 sowie eine Gelenkstange 3.0 und ein Langloch 20.1 realisiert. Die auf gegenüberliegenden Seiten der Speicheranordnung 10 realisierten ersten Gelenkpunkte 3.1 sind in Form von Zapfen ausgeführt, die jeweils in dem Langloch 20.1 bewegbar sind.
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Zum Aufklappen der Speicheranordnung 10 aus der Betriebsstellung I (vgl. 3) im Unterflur des Fahrzeugs 20 senkt sich das dem Endbereich 2.1 gegenüberliegende Ende 2.2 der Speicheranordnung 10 ab, wobei sich gleichzeitig der als Zapfen realisierte erste Gelenkpunkt 3.1 in dem Langloch 20.1 in Richtung des dritten Gelenkpunktes 3.2 verschiebt. Hierbei entsteht zwischen der Ebene der Speicheranordnung 10 und der aus der Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene ein spitzer Winkel. Die Speicheranordnung 10 kann so weit aufgeklappt werden, bis die Aufklappbewegung durch einen Anschlag beendet wird. Die Aufklappbewegung ist bspw. beendet, wenn die Ebene der Speicheranordnung 10 senkrecht zur aus der Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene steht.
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Die 2 zeigt die Speicheranordnung 10 in einem nach unten aus dem Fahrzeug 20 ausgeklappten Zustand, also in der Prüfstellung II, so dass der bspw. als Rohrspeicher 1 ausgeführte Druckgasspeicher 11, insbesondere alle Rohrspeicherabschnitte 1.0 des Rohrspeichers 1 visuell inspizierbar sind. In der in 2 dargestellten Prüfstellung II weist die Ebene der Speicheranordnung 10 einen spitzen Winkel zur aus der Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene auf.
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Im vollständig eingeklappten Zustand der Speicheranordnung 10, also in der Betriebsstellung I (vgl. 3), kann der Druckgasspeicher 11 von unten visuell inspiziert werden. Im ausgeklappten Zustand gemäß der Prüfstellung II können die verbleibenden Seiten des Druckgasspeichers 11 inspiziert werden.
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Bei der in den 2 und 3 dargestellten Schwenkvorrichtung 3 verlaufen die Drehachsen 3.10, 23 und 3.30 der Gelenkpunkte 3.1, 3.2 und 3.3 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung). Es natürlich auch möglich, die Aufklappbewegung der Speicheranordnung 10 derart zu realisieren, dass die Drehachsen 3.10, 23 und 3.30 der Gelenkpunkte 3.1, 3.2 und 3.3 in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen.
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Der Druckgasspeicher 11 ist in der Betriebsstellung I mittels eines Schnellverschlusses mit Gasleitungen des Fahrzeugs 20 verbunden, so dass vor dem Ausklappen in die Prüfstellung II dieser Schnellverschluss getrennt wird.
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Als Druckgasspeicher könne alle geeigneten Arten von Speicher für Druckgas, wie bspw. Gas oder Wasserstoff eingesetzt werden.
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Die Schwenkvorrichtung 3 kann auch in anderer Weise als mit der in den 2 und 3 dargestellten Konstruktion realisiert werden. So ist es bspw. möglich, den ersten Drehpunkt 3.1 fahrzeugfest im Fahrzeug 20 zu fixieren und die Gelenksstange 3.0 als Teleskopstange auszuführen.
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Das Auf- und Zuklappen der Speicheranordnung 10 zwischen der Betriebsstellung I und der Prüfstellung II kann mittels unterschiedlichen Mechanismen, wie bspw. mittels eines Bedienelementes, wie bspw. eines Bedienknopfes oder Bedienhebels oder auch mittels einer geeigneten Software erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrspeicher der Speicheranordnung 10
- 1.0
- Rohrspeicherabschnitt des Rohrspeichers 1
- 1.01
- Rohrspeicherschleife
- 1.02
- Rohrspeicherschleife
- 1.1
- erste Rohrspeichergruppe des Rohrspeichers 1
- 1.12
- Verbindungsrohr
- 1.13
- Verbindungsrohr
- 1.2
- zweite Rohrspeichergruppe des Rohrspeichers 1
- 1.3
- dritte Rohrspeichergruppe des Rohrspeichers 1
- 2
- Trägerrahmen der Speicheranordnung 10
- 2.1
- Endbereich des Trägerrahmens 2
- 2.2
- das dem Endbereich 2.1 gegenüberliegende Ende des Trägerrahmens 2
- 3
- Schwenkvorrichtung
- 3.0
- Gelenksstange der Schwenkvorrichtung 3
- 3.1
- erster Gelenkpunkt der Schwenkvorrichtung 3
- 3.10
- Drehachse des ersten Gelenkpunktes 3.1
- 3.2
- zweiter Gelenkpunkt der Schwenkvorrichtung 3
- 3.20
- Drehachse des zweiten Gelenkpunktes 3.2
- 3.3
- dritter Gelenkpunkt der Schwenkvorrichtung 3
- 3.30
- Drehachse des dritten Gelenkpunktes 3.3
- 10
- Speicheranordnung
- 11
- Druckgasspeicher der Speicheranordnung 10
- 20
- Fahrzeug
- 20.1
- Langloch
- L1
- erste Lage der Rohrspeicherabschnitte 1.0
- L2
- zweite Lage der Rohrspeicherabschnitte 1.0
- A
- Abstand
- S
- Längsrichtung der Rohspeicherabschnitte 1.0
- Z1
- Zwischenraum
- Z2
- Zwischenraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018205967 A1 [0002]
