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Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung zur Halterung von Tankflaschen
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Eine Herausforderung in der Auslegung von Fahrzeugen mit alternativen Antriebskonzepten ist die Unterbringung der Speichermedien in den Fahrzeugen. Die Speichermedien alternativer Antriebskonzepte weisen teilweise vollständig von herkömmlichen Kraftstoff unterschiedliche Eigenschaften auf. So existieren alternative Konzepte zum Antrieb von Fahrzeugen mit Erdgas oder auch mit anderen Gasen, wie etwa Wasserstoff. Allerdings weisen diese Gase bei Umgebungsbedingungen einen gasförmigen Zustand auf und hierdurch eine geringere Energiedichte als herkömmliche Kraftstoffe, wie etwa Benzin oder Diesel, unter Umgebungsbedingungen. Die geringere Energiedichte der Gase im Gegensatz zu den herkömmlichen in einem flüssigen Zustand vorliegenden Kraftsoffen bedingt ein größeres Speichervolumen der Gase zur Erreichung gleicher Reichweiten wie bei herkömmlichen Kraftstoffen. Um dennoch bei Erhalt der Reichweite ein akzeptables Speichervolumen zu erreichen, werden Kraftstoffe wie Erdgas und Wasserstoff stark komprimiert oder in einem flüssigen Zustand gespeichert. Hierzu werden Kraftstoffe wie Erdgas und Wasserstoff in Tankflaschen weit über Normaldruck gesetzt und liegen somit in einem komprimierten gasförmigen Zustand oder in einem flüssigen Zustand vor.
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Um den Nutzraum für die Passagiere in einem Fahrzeug nicht unverhältnismäßig einzuschränken werden Tankflaschen im Unterboden des Fahrzeuges gelagert. Gegenwärtige Konzepte spannen die Tankflaschen auf eine Unterseite des Fahrzeugbodens und schützen die Tankflaschen durch eine Verkleidung vor Einflüssen aus der Umwelt. In weiteren Konzepten, wie sie etwa in den Dokumenten
DE 10 2020 103 077 A1 ,
DE 10 2010 045 705 A1 WO 2015/ 175842 A1 dargestellt werden, wird die Verkleidung gegen die Unterseite des Fahrzeugbodens verspannt und die Tankflaschen werden mittels der Verkleidung gegen den Unterboden geklemmt. Hierbei geht ein Anteil des möglichen Volumens zur Anordnung von Tankflaschen durch den Mechanismus mittels dessen die Verkleidung mit dem Fahrzeugboden verspannt wird verloren.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Aufnahmevorrichtung bereitzustellen, welcher eine verbesserte Ausnutzung eines vorgegebenen Speicherbereichs durch Tankflaschen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Aufnahmevorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die Aufnahmevorrichtung zur Halterung von Tankflaschen weist ein Oberteil, ein Unterteil, und zumindest ein Spannschott auf. Das Spannschott umfasst einen oberen Spannschottabschnitt, einen Steg und einen unteren Spannschottabschnitt. Die Aufnahmevorrichtung ist eingerichtet zwischen dem Oberteil und dem Unterteil Tankflaschen in einer Anordnungsebenen parallel zueinander aufzunehmen. Der obere Spannschottabschnitt ist mit dem Oberteil und dem Steg mechanisch verbunden. Der Steg ist in einer Anordnungsrichtung quer zu der Anordnungsebene zwischen den Tankflaschen angeordnet. Der untere Spannschottabschnitt weist einen Versetzungsabschnitt auf, welcher mit dem Steg mechanisch verbunden ist. Der Versetzungsabschnitt ist gegenüber dem Steg um einen ersten Winkel zur der Anordnungsrichtung angewinkelt. Der untere Spannschottabschnitt weist einen Befestigungsabschnitt auf, welcher mit dem Versetzungsabschnitt mechanisch verbunden ist und mit dem Unterteil zerstörungsfrei lösbar mechanisch verbindbar ist.
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Durch die parallele Anordnung der Tankflaschen in einer Anordnungsebene und der runden Querschnittsform der Tankflaschen entsteht zwischen den Tankflaschen, oberhalb und unterhalb der Anordnungsebene ein Leerraum. Der Abstand zwischen den Tankflaschen ist in einer Querschnittssicht durch die Tankflaschen an der Anordnungsebene am geringsten und vergrößert sich mit zunehmenden Abstand von der Anordnungsebene. Diese Leerräume zwischen den Tankflaschen werden durch das Oberteil nach oben oder das Unterteil nach unten begrenzt. Diese Leerräume können zur Befestigung des Spannschotts verwendet werden. Würde der Versetzungsabschnitt in gerader Verlängerung des Steges angeordnet werden, würde der Versetzungsabschnitt mittig durch den Leerraum verlaufen und den Leerraum in zwei gleich große Leerraumabschnitte teilen. Es stünde nur ein halber Leerraum zur Befestigung zwischen dem Spannschott mit dem Oberteil oder dem Unterteil zur Verfügung.
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Durch die angewinkelte Anordnung des Versetzungsabschnitts um einen ersten Winkel zur Anordnungsrichtung zum Steg verläuft der Versetzungsabschnitt nicht mehr mittig durch den Leerraum und es entstehen durch die asymmetrische Teilung des Leerraums ein größerer Leerraumabschnitt und ein kleinerer Leerraumabschnitt. Der größere Leerraumabschnitt erlaubt mehr Platz für eine zerstörungsfrei lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Unterteil und dem Spannschott, als einer der beiden Leerraumabschnitte bei einer symmetrischen Teilung. Durch die asymmetrische Raumteilung wird verhindert, dass der Abstand zwischen den Tankflaschen in Folge der Anordnung der zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem Spannschott und dem Unterteil vergrößert wird.
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Bevorzugt ist der Befestigungsabschnitt gegenüber dem Versetzungsabschnitt um einen zweiten Winkel angewinkelt. Der zweite Winkel ist entgegengesetzt zum ersten Winkel ausgerichtet. Somit wird der Befestigungsabschnitt in dem größeren Leerraum angeordnet. Es steht der zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung mehr Platz zur Verfügung als wenn der Befestigungsbereich in einer geradlinigen Verlängerung des Versetzungsbereichs angeordnet wäre.
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Besonders bevorzugt ist der erste Winkel so gewählt, dass bei einem vordefinierten Abstand zwischen den Tankflaschen der Versetzungsabschnitt eine Tankflasche berührt. Dies vergrößert die asymmetrische Teilung des Leerraums und vergrößert somit den großen Leerraumabschnitt.
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Besonders bevorzugt erstrecken sich der Versetzungsabschnitt und der Befestigungsabschnitt nur zu einer Seite der Anordnungsrichtung von dem Steg weg und/oder befinden sich unter dem Steg. Der Befestigungsabschnitt ist mit einem ersten Ende an dem Versetzungsabschnitt befestigt und weist ein freies Ende auf, an welchem keine weiteren Elemente befestigt sind. Somit ragt ein freies Ende des Befestigungsabschnittes nicht über eine Seite des Stegs hinaus und/oder schließt mit einer Seite des Stegs bündig ab. Dies vereinfacht eine Einführung der Tankflaschen in die Aufnahmevorrichtung, dass an einer Seite eine Tankflasche parallel zur Anordnungsrichtung eingeschoben werden kann und nicht über eine gekrümmte Bahn in die Aufnahmevorrichtung eingeführt werden muss.
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Vorteilhafterweise ist der Befestigungsabschnitt zumindest teilweise parallel zur Anordnungsebene ausgerichtet. Dies erlaubt einen möglichst großen Zwischenraum zwischen dem Versetzungsabschnitt und dem Befestigungsabschnitt ohne dabei den Abstand zwischen dem Oberteil und dem Unterteil an der Position des Spannschotts zu vergrößern.
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Besonders vorteilhaft ist der Befestigungsabschnitt mittels einer Schraubverbindung mit dem Unterteil mechanisch verbindbar. Schraubverbindungen stellen eine kostengünstige Möglichkeit einer zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem Spannschott und dem Unterteil dar.
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Bevorzugt sind zwischen dem Spannschott und einem weiteren Spannschott zumindest zwei Tankflanschen in der Aufnahmevorrichtung anordenbar. Durch die Anordnung mehrere Tankflaschen zwischen zwei Spannschotts wird die Zahl an benötigten Spannschotts für eine Aufnahmevorrichtung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Stabilität der Aufnahmevorrichtung verringert. Somit werden Kosten und Herstellungsaufwand gesenkt.
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Besonders bevorzugt ist der obere Spannschottabschnitt mittels einer Schweißverbindung und/oder einer Klebeverbindung mit dem Oberteil verbunden. Zusätzlich oder stattdessen kann der obere Spannschottabschnitt in das Oberteil eingehängt sein und/oder mit dem Oberteil gemeinsam geclincht sein. Diese Arten der Verbindung erlauben eine besonders platzsparende Verbindung zwischen dem Oberteil und dem oberen Spannschottabschnitt im Vergleich zu zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindungen zwischen dem oberen Spannschottabschnitt und dem Oberteil.
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Bevorzugt ist das Spannschott einteilig ausgestaltet. Dies erlaubt den Verzicht auf raumnehmende mechanische Verbindungen zwischen Abschnitten des Spannschotts und verringert einen Platzbedarf des Spannschotts in der Aufnahmevorrichtung.
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Vorteilhafterweise ist das Spannschott als Biegeteil ausgestaltet. Für das Spannschott als Biegeteil ist keine Fügeprozess, wie etwa ein Verschweißen, zwischen einzelnen Abschnittes des Spannschotts nötig. Dies spart Herstellungszeit und Herstellungskosten.
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Besonders vorteilhaft ist der obere Spannschottabschnitt mittels zwei aus der Anordnungsrichtung ausspreizenden Füßen mit dem Oberteil verbunden. Durch die ausspreizenden Füße wird eine zur Anordnungsrichtung seitliche Abstützung des Spannschotts erreicht. Dies erhöht eine mechanische Stabilität des Spannschotts gegenüber auf das Spannschott in einer anderen Richtung als der Anordnungsrichtung wirkenden äußeren Kraft.
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Weiterhin umfasst die Erfindung ein Fahrzeug aufweisend eine Aufnahmevorrichtung wie zuvor beschrieben. Durch die Anordnung einer solchen Aufnahmevorrichtung wird eine maximal mögliche Ausnutzung des im Fahrzeug vordefinierten Raums zur Nutzung für die Aufnahmevorrichtung optimiert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges aufweisend eine Aufnahmevorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Aufnahmevorrichtung mit Tankflaschen nach einem dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Aufnahmevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 4 eine schematische Darstellung des Spannschotts der Aufnahmevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 1 aufweisend eine Aufnahmevorrichtung 2. Durch die Anordnung einer Aufnahmevorrichtung 2 nach einem Ausführungsformen wird eine maximal mögliche Ausnutzung des im Fahrzeug 1 vordefinierten Raums zur Nutzung für die Aufnahmevorrichtung 2 optimiert.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufnahmevorrichtung 2 mit Tankflaschen 5 nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Aufnahmevorrichtung 2 zur Halterung der Tankflaschen 5 weist ein Oberteil 3, ein Unterteil 4, und zumindest ein Spannschott 6 auf. Die Tankflaschen 5 weisen zumindest einen zylindrischen Grundkörper mit einer Längsachse 12 auf. Insbesondere weist der Grundkörper einen kreisförmigen Querschnitt auf. Auf zumindest einer ersten Seite des zylindrischen Grundkörpers der Tankflaschen 5 ist ein Anschluss zur Befüllung und Leerung der Tankflaschen 5 mit Gas vorgesehen. Eine zweite Seite des zylindrischen Grundkörpers der Tankflaschen 5 ist mit einem Grundkörperabschluss gasdicht verbunden und schließt die zweite Seite des Grundkörpers ab.
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Die Aufnahmevorrichtung 2 ist eingerichtet zwischen dem Oberteil 3 und dem Unterteil 4 Tankflaschen 5 in einer Anordnungsebene 10 parallel zueinander aufzunehmen. Dies bedeutet, dass die Längsachsen 12 der Grundkörper der Tankflaschen zueinander parallel und in der gemeinsamen Anordnungsebene 10 angeordnet sind.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts der Aufnahmevorrichtung 2.
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Das Spannschott 6 umfasst einen oberen Spannschottabschnitt 61, einen Steg 62 und einen unteren Spannschottabschnitt 63. Der obere Spannschottabschnitt 61 ist mit dem Oberteil 3 und dem Steg 62 mechanisch verbunden. Der Steg 62 ist in einer Anordnungsrichtung 11 quer zu der Anordnungsebene 10 zwischen den Tankflaschen 5 angeordnet. Der untere Spannschottabschnitt 63 weist einen Versetzungsabschnitt 63a auf, welcher mit dem Steg 62 mechanisch verbunden ist. Der Versetzungsabschnitt 63a ist gegenüber dem Steg 62 um einen ersten Winkel 8 zur der Anordnungsrichtung 11 angewinkelt. Der untere Spannschottabschnitt 63 weist einen Befestigungsabschnitt 63b auf, welcher mit dem Versetzungsabschnitt 63a mechanisch verbunden ist und mit dem Unterteil 4 zerstörungsfrei lösbar mechanisch verbindbar ist.
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Durch die parallele Anordnung der Tankflaschen 5 in einer Anordnungsebene 10 und der runden Querschnittsform der Tankflaschen 5 entsteht zwischen den Tankflaschen 5, oberhalb und unterhalb der Anordnungsebene 10 ein Leerraum 13. Der Abstand zwischen den Tankflaschen 5 ist in einer Querschnittssicht durch die Tankflaschen 5 an der Anordnungsebene 10 am geringsten und vergrößert sich mit zunehmenden Abstand von der Anordnungsebene 10. Diese Leerräume zwischen den Tankflaschen 5 werden durch das Oberteil 3 nach oben oder das Unterteil 4 nach unten begrenzt. Diese Leerräume können zur Befestigung des Spannschotts 6 verwendet werden. Würde der Versetzungsabschnitt 63a in gerader Verlängerung des Stegs 62 angeordnet werden, würde der Versetzungsabschnitt 63a mittig durch den Leerraum 13 verlaufen und den Leerraum 13 in zwei gleich große Leerraumabschnitte teilen. Es stünde nur ein halber Leerraum 13 zur Befestigung zwischen dem Spannschott 6 mit dem Oberteil 3 oder dem Unterteil 4 zur Verfügung.
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Durch die angewinkelte Anordnung des Versetzungsabschnitts 63a um einen ersten Winkel 8 zur Anordnungsrichtung 11 zum Steg 62 verläuft der Versetzungsabschnitt 63a nicht mehr mittig durch den Leerraum 13 und es entstehen durch die asymmetrische Teilung des Leerraum 13s ein größerer Leerraumabschnitt 13a und ein kleinerer Leerraumabschnitt 13b. Der größere Leerraumabschnitt 13a erlaubt mehr Platz für eine zerstörungsfrei lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Unterteil 4 und dem Spannschott 6, als einer der beiden Leerraumabschnitte bei einer symmetrischen Teilung. Durch die asymmetrische Raumteilung wird verhindert, dass der Abstand zwischen den Tankflaschen 5 in Folge der Anordnung der zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem Spannschott 6 und dem Unterteil 4 vergrößert wird.
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Bevorzugt ist der Befestigungsabschnitt 63b gegenüber dem Versetzungsabschnitt 63a um einen zweiten Winkel 9 angewinkelt. Der zweite Winkel ist entgegengesetzt zum ersten Winkel 8 ausgerichtet. Somit wird der Befestigungsabschnitt 63b in dem größeren Leerraum 13 angeordnet. Es steht der zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung mehr Platz zur Verfügung als wenn der Befestigungsbereich in einer geradlinigen Verlängerung des Versetzungsbereichs angeordnet wäre.
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Besonders bevorzugt ist der erste Winkel so gewählt, dass das bei einem vordefinierten Abstand zwischen den Tankflaschen 5 der Versetzungsabschnitt 63a eine Tankflasche 5 berührt. Dies vergrößert die asymmetrische Teilung des Leerraum 13s und vergrößert somit den großen Leerraum 13abschnitt.
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Besonders bevorzugt erstreckt sich der Versetzungsabschnitt 63a und der Befestigungsabschnitt 63b nur zu einer Seite der Anordnungsrichtung 11 von dem Steg 62 weg und/oder befinden sich unter dem Steg 62. Der Befestigungsabschnitt 63b ist mit einem ersten Ende an dem Versetzungsabschnitt 63a befestigt und weist ein freies Ende auf, an welchem keine weiteren Elemente befestigt sind. Somit ragt ein freies Ende des Befestigungsabschnittes 63b nicht über eine Seite des Stegs 62 hinaus und/oder schließt mit einer Seite des Stegs 62 bündig ab. Dies vereinfacht eine Einführung der Tankflaschen 5 in die Aufnahmevorrichtung 2, dass an einer Seite eine Tankflasche 5 parallel zur Anordnungsrichtung 11 eingeschoben werden kann und nicht über eine gekrümmte Bahn in die Aufnahmevorrichtung 2 eingeführt werden muss.
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Vorteilhafterweise ist der Befestigungsabschnitt 63b zumindest teilweise parallel zur Anordnungsebene 10 ausgerichtet. Dies erlaubt für einen möglichst großen Zwischenraum zwischen dem Versetzungsabschnitt 63a und dem Befestigungsabschnitt 63b ohne dabei den Abstand die Gesamthöhe des Aufnahmespeichers zu vergrößern.
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Besonders vorteilhaft ist der Befestigungsabschnitt 63b mittels einer Schraubverbindung 7 mit dem Unterteil 4 mechanisch verbindbar. Schraubverbindungen 7 stellen eine kostengünstige Möglichkeit zur zerstörungsfrei lösbare mechanische Verbindung zwischen dem Spannschott 6 und dem Unterteil 4 dar.
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Bevorzugt sind zwischen zwei Spannschotten 6 zumindest zwei Tankflanschen in der Aufnahmevorrichtung 2 anordenbar. Durch die Anordnung mehrere Tankflaschen 5 zwischen zwei Spannschotten 6 wird die Zahl an benötigten Spannschotts 6 für eine Aufnahmevorrichtung 2 bei gleichzeitiger Gewährleistung der Stabilität der Aufnahmevorrichtung 2 verringert. Somit werden Kosten und Herstellungsaufwand gesenkt.
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Besonders bevorzugt ist der obere Spannschottabschnitt 61 mittels einer Schweißverbindung und/oder einer Klebeverbindung mit dem Oberteil 3 verbunden. Zusätzlich oder stattdessen kann der obere Spannschottabschnitt 61 in das Oberteil 3 eingehängt sein und/oder mit dem Oberteil 3 gemeinsam geclincht sein. Diese Arten der Verbindung erlauben eine besonders platzsparende Verbindung zwischen dem Oberteil 3 und dem oberen Spannschottabschnitt 61 im Vergleich zu zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindungen zwischen dem oberen Spannschottabschnitt 61 und dem Oberteil 3.
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Bevorzugt ist das Spannschott 6 einteilig ausgestaltet. Dies erlaubt den Verzicht auf raumnehmende mechanische Verbindungen zwischen Abschnitten des Spannschotts 6 und verringert einen Platzbedarf des Spannschotts 6 in der Aufnahmevorrichtung 2.
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Vorteilhafterweise ist das Spannschott 6 als Biegeteil ausgestaltet. Für das Spannschott 6 als Biegeteil ist keine Fügeprozess, wie etwa ein Verschweißen, zwischen einzelnen Abschnittes des Spannschotts 6 nötig. Dies spart Herstellungszeit und Herstellungskosten.
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Besonders vorteilhaft ist der obere Spannschottabschnitt 61 mittels zwei aus der Anordnungsrichtung 11 ausspreizenden Füßen mit dem Oberteil 3 verbunden. Durch die ausspreizenden Füße wird eine zur Anordnungsrichtung 11 seitliche Abstützung des Spannschotts 6 erreicht. Dies erhöht eine mechanische Stabilität des Spannschotts 6 gegenüber einer auf das Spannschott 6 in einer anderen Richtung als der Anordnungsrichtung 11 wirkenden äußeren Kraft.
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4 zeigt eine schematische Darstellung des Spannschotts 6 der Aufnahmevorrichtung 2.
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Bevorzugt sind der Versetzungsabschnitt 63a und/oder zumindest ein Teil des Stegs 62 zweibeinig ausgeführt und zumindest ein Teil des Befestigungsabschnitts 63b an einer Stelle in einer Richtung der Anordnungsebene 10 zwischen den Beinen des Stegs 62 und des Versetzungsabschnittes 63a angeordnet. Hierdurch befindet sich über einem Abschnitt des Befestigungsabschnitt 63b ein Freiraum, welcher eine Montage und Demontage einer zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 63b und dem Unterteil 4 erleichtert.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Aufnahmevorrichtung
- 3
- Oberteil
- 4
- Unterteil
- 5
- Tankflasche
- 6
- Spannschott
- 7
- Schraubverbindung
- 8
- erster Winkel
- 9
- zweiter Winkel
- 10
- Anordnungsebene
- 11
- Anordnungsrichtung
- 12
- Längsachse der Tankflasche
- 13
- Leerraum
- 13a
- größerer Leerraumabschnitt
- 13b
- kleinerer Leerraumabschnitt
- 61
- oberer Spannschottabschnitt
- 62
- Steg
- 63
- unterer Spannschottabschnitt
- 63a
- Versetzungsabschnitt
- 63b
- Befestigungsabschnitt
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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 102020103077 A1 [0003]
- DE 102010045705 A1 [0003]
- WO 2015175842 A1 [0003]
