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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schutzkappe für ein Flaschenventil einer
Gasflasche, insbesondere einer Gas-Kraftstoffflasche für ein Kraftfahrzeug,
wobei radiale Öffnungen
und eine mehrteilige Ausgestaltung zur Montage und/oder Demontage
auf oder von der Gasflasche bei installiertem Flaschenventil vorgesehen
sind.
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Bei
einem mit Erdgas (CNG) betriebenen Kraftfahrzeug sind die für den Transport
des benötigten
Brennstoffs erforderlichen Gasflaschen, die in der Regel einen zylindrischen
Querschnitt aufweisen, entweder an einem Unterbau der Karosserie
des Kraftfahrzeuges oder querliegend in dessen Kofferraum angeordnet.
An einem Hals der Gasflasche ist ein Flaschenventil angeschraubt,
das Anschlüsse
für eine
Füllleitung,
eine Leitung zum Motor, ein manuelles Sperrventil, ein Magnetventil,
eine Schmelzsicherung und eine Berstscheibe aufweist. Die Gasflasche wird
mit dem ungeschützten
Flaschenventil montiert. Bei einem Crash des Kraftfahrzeuges besteht
die Gefahr, dass die Anschlüsse
des Flaschenventils beschädigt
und die dort angebrachten Sicherheitseinrichtungen unwirksam werden.
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Die
DE 196 48 440 C1 beschreibt
eine Kappe für
eine Druckgasflasche, die zwei miteinander verbundene Halbschalen,
einen inneren Hohlraum zur Aufnahme des Flaschenventils, mindestens
eine seitliche Aussparung und eine Aussparung auf der Kopfseite
und eine Einrichtung zur Befestigung an der Druckgasflasche umfasst,
wobei die Kappe an der angeschlossenen Druckgasflasche montiert
werden kann, ohne dass Anschlüsse
der Druckgasflasche gelöst
werden müssen.
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Ferner
offenbart die
DE 197
45 732 A1 ein Gasspeichersystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
das aus einer Gasflasche und Absperrvorrichtungen besteht, die an
einem mit einem offenen Ende versehenen Abschnitt der Gasflasche
angeordnet sind, wobei das in dem Gasspeichersystem befindliche
Gas unter einem hohen Druck steht und/oder eine tiefe Temperatur
aufweist. In dem durch den Abschnitt am offenen Ende der Gasflasche
umschlossenen Raum ist ein in die Gasflasche eingeschraubtes Gehäuse angeordnet,
in dem alle sicherheitsrelevanten Bauteile des Gasspeichersystems
integriert sind. Das Gehäuse
schließt
sich an einen Deckel an, der das offene Ende der Gasflasche dicht
verschließt
und auf der Oberseite des Deckels ist eine Crashschutz-Platte befestigt.
Durch einen überstehenden Rand
der Crashschutz-Platte werden darunter liegende, am Umfang des Deckels
angeordnete Anschlüsse
geschützt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Schutzkappe der eingangs genannten
Art zu schaffen, die einen wirksamen Schutz vor Beschädigungen
des Flaschenventils der Gasflasche gewährleistet und die bei einer
angeschlossenen Gasflasche zu montieren ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
einen Stützring
zur Halterung eines die Öffnungen aufweisenden
Schutzmantels, wobei der Stützring
auf der der Gasflasche zugewandten Stirnseite eine zum Hals der
Gasflasche korrespondierende Innenkontur und auf der gegenüberliegenden
Stirnseite eine Innengeometrie zum formschlüssigen Einsetzen des Schutzmantels
aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
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Durch
die Öffnungen
sind Anschlüsse
bzw. Sicherheitseinrichtungen des Flaschenventils frei zugänglich bzw.
ragen aus der Schutzkappe. Des Weiteren ist auch die Erreichbarkeit
eines manuellen Absperrventils des Flaschenventils der Gasflasche durch
eine der Öffnungen
gegeben. Aufgrund der mehrteiligen Ausgestaltung der Schutzkappe,
deren Trennebenen sowohl horizontal als auch vertikal zur Einbaurichtung
der Gasflasche in einem Kraftfahrzeug verlaufen können, ist
eine Montage bzw, Demontage der Schutzkappe ohne ein Lösen der
Gasleitung, nämlich
der Leitung zum Motor, oder der Sicherheitseinrichtungen sichergestellt.
Im Weiteren ist durch die Mehrteiligkeit der Schutzkappe auch ein Ausbau
der Gasflasche zur Anordnung der Schutzkappe über dem Flaschenventil nicht
erforderlich. Darüber
hinaus gewährleistet
die Schutzkappe einen wirksamen Schutz des Flaschenventils im Crashfall, da
sie sämtliche
Anschlüsse
und Sicherheitseinrichtungen vor einer unzulässigen Kraftbeaufschlagung bewahrt.
Der Hals der Gasflasche weist fertigungsbedingt eine relativ hohe
Wandstärke
auf, weshalb sich dieser widerstandsfähige und hoch belastbare Teil
der Gasflasche in besonderer Weise zur Halterung des Stützrings
der Schutzkappe eignet, über den
im Crashfall relativ hohe axiale Druckkräfte aufgefangen werden. Darüber hinaus
stellt der Schutzmantel eine radial wirksame und der Deckel eine
axial wirksame Schutzvorrichtung für das Flaschenventil dar. Durch
eine schiefe Ebene des kalottenförmigen Halses
der Gasflasche wird der mit seiner Innenkontur anliegende Stützring bei
einer axialen Belastung im Wesentlichen radial beansprucht, weshalb
der Stützring
hohen Kräften
standhält.
Das formschlüssige
Einsetzen des Schutzmantels in die Innengeometrie des Stützrings
wirkt einer Deformation des Schutzmantels entgegen. Zweckmäßigerweise
ist die Innenkontur konisch und die Innengeometrie als zylindrischer
Absatz ausgebildet.
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Zweckmäßigerweise
ist der Schutzmantel stirnseitig mit einem Deckel verschlossen ist.
Bevorzugt ist der Stützring
an einem kalottenförmigen
Hals der Gasflasche festgelegt und der Schutzmantel erstreckt sich über das
Flaschenventil.
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Um
den Schutzmantel relativ knicksteif auszubilden, weist vorzugsweise
der Schutzmantel einen zylindrischen Bund zur formschlüssigen Halterung
in der Innengeometrie des Stützrings
auf, der in einem sich zu einer Mantelfläche verjüngenden Konus mündet. Bevorzugt
ist die Mantelfläche
mit einem zylindrischen Ansatz zur formschlüssigen Lagerung des einen zylindrischen
Absatz aufweisenden Deckels versehen.
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Für eine relativ
leicht zu bewerkstelligende Montage der Schutzkappe an dem Hals
der Gasflasche ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens
der Schutzmantel in zwei Halbschalen unterteilt, die in die Innengeometrie
des Stützrings
eingesetzt sind. Die Trennungsebene der beiden Halbschalen verläuft parallel
zur Längsachse der
Gasflasche, so dass die Halbschalen beiderseits um das Flaschenventil
greifen und durch die Innengeometrie des Stützrings gehalten sind.
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Zweckmäßigerweise
ist jede der Halbschalen mit zumindest einer Nut und/oder Bohrung
als radiale Öffnung
versehen. Die Anordnung der Nuten bzw. Bohrungen erfolgt derart,
dass die radialen Anschlüsse
und/oder Sicherheitseinrichtungen des Flaschenventils beim Fügen der beiden
Halbschalen in dieselben hineinragen bzw. diese durchragen. Somit ist
die Montage und Demontage der Schutzkappe bei einem mit Sicherheitseinrichtungen
und Anschlüssen versehenen
Flaschenventil sichergestellt.
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Um
die Montage und Demontage der Schutzkappe auch dann zu gewährleisten,
wenn eine zum Motor führende
Leitung an das Flaschenventil angeschlossen ist, sind vorteilhafterweise
die Mantelflächen
der Halbschalen derart ausgespart und/oder gegenüber dem Konus in ihrem Umfang verkürzt ausgebildet,
dass in dem zum Schutzmantel zusammengesetzten Zustand eine zylindrische und/oder
langlochförmige Öffnung ausgebildet
ist.
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Zur
Realisierung einer kraftschlüssigen
Befestigung der Schutzkappe an dem Hals der Gasflasche ist bevorzugt
der Schutzmantel mittels einer zweiteiligen Rohrschelle an dem Hals
der Gasflasche befestigt.
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Damit
sich die Rohrschelle am äußeren Umfang
der Schutzkappe nicht störend
auswirkt, ist zweckmäßigerweise
die Rohrschelle in das Innere des Schutzmantels eingesetzt. Bevorzugt
ist die Rohrschelle mit dem Schutzmantel verschraubt.
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Um
eine zuverlässige
Befestigung der Rohrschellenteile an den Halbschalen des Schutzmantels zu
erzielen, ist vorzugsweise eine Teilungsebene der Rohrschelle winkelversetzt
zur Teilungsebene der Halbschalen des Schutzmantels ausgerichtet.
Vorzugsweise weist jede der Halbschalen eine zu einer Verschraubung
der Rohrschelle korrespondierende Durchgangsbohrung auf. Damit ist
es möglich,
zunächst
die Rohrschelle an dem Hals der Gasflaschen lose, d.h. noch drehbar,
zu befestigen, anschließend die
Halbschalen in den Stützring
einzusetzen und daraufhin die Rohrschelle endgültig festzulegen.
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Um
den Deckel unverlierbar zu haltern, ist vorteilhafterweise der Deckel
mittels mindestens einer Klemmschraube an dem Schutzmantel festgelegt.
Die Klemmschraube, eine so genannte Madenschraube, kann hierbei
in eine keilförmige
Nut des Schutzmantels bzw. der Halbschalen eingreifen.
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Damit
die Schutzkappe eine relativ geringe Anzahl von Einzelteilen aufweist,
sind nach einer alternativen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens jeweils
eine Hälfte
der Rohrschelle und eine Halbschale des Schutzmantels einteilig
ausgebildet, wobei die Halbschalen mittels der Rohrschelle sowohl an
dem Hals der Gasflasche als auch gegenseitig festgelegt sind.
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In
weiterer alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist der Stützring vertikal
in zwei Hälften
geteilt, wobei jeweils eine Hälfte
an einer Halbschale befestigt oder einstückig mit dieser ausgebildet
ist.
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Zweckmäßigerweise
weist der Deckel und/oder der Schutzmantel im Bereich eines Magnetventils
des Flaschenventils eine gegenüber
dem übrigen
Verlauf vergrößerte lichte
Weite auf. Somit ist das Magnetventil durch den Schutzmantel bzw.
die Halbschalen des Schutzmantels und den Deckel wirksam vor einer
unzulässigen
Kraftbeaufschlagung geschützt.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend erläuterten und nachstehend noch
zu erläuternden
Merkmale der Ansprüche
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden
Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf
die zugehörigen
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines mit einer angedeuteten Gasflasche
verbundenen Flaschenventils mit einer zugeordneten erfindungsgemäßen Schutzkappe,
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2 eine
Explosionsdarstellung einer Einzelheit II nach 1,
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3 eine
weitere Explosionsdarstellung der Einzelheit II nach 1,
-
4 eine
Schnittdarstellung einer Einzelheit IV nach 2 und
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5 eine
Darstellung eines Teilschnitts einer Einzelheit V nach 2 sowie
-
6 eine
Explosionsdarstellung einer Einzelheit II nach 1 in
alternativer Ausgestaltung.
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Eine
als Gas-Kraftstoffflasche 1 für ein Kraftfahrzeug ausgebildete
Gasflasche 2 weist einen zylindrischen Mantel auf, der
an seinem oberen Ende in einen im Wesentlichen kalottenförmigen Hals 4 mündet, in
den ein Flaschenventil 5 einschraubt ist. An dem Flaschenventil 5 sind
ein Magnetventil 6, eine Schmelzsicherung 7, ein
manuelles Absperrventil 8 sowie eine Berstscheibe 9 als
Sicherheitseinrichtungen angebaut. Des Weiteren weist das Flaschenventil 5 Anschlüsse 10 für eine Füllleitung
sowie eine mit einem Motor des Kraftfahrzeuges in Verbindung stehende
Versorgungsleitung auf.
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Zum
Schutz des Flaschenventils 5 ist eine mehrteilige Schutzkappe 11 vorgesehen,
die im Wesentlichen aus einem Stützring 12,
einem radiale Öffnungen 13 aufweisenden
Schutzmantel 14 sowie einem Deckel 15 zusammengesetzt
ist. Zur kraftschlüssigen
Halterung der Schutz kappe 11 an dem Hals 4 der
Gas-Kraftstoffflasche 1 ist eine zweiteilige Rohrschelle 16 in
den Schutzmantel 14 eingesetzt. Der Stützring 12 weist auf
seiner der Gas-Kraftstoffflasche 1 zugewandten
Stirnseite 17 eine konisch ausgebildete Innenkontur 18 auf,
die zur Geometrie des Halses 4 der Gas-Kraftstoffflasche 1 korrespondiert,
weshalb axial in den Stützring 12 eingeleitete Kräfte zu einer
im Wesentlichen radialen Beanspruchung desselben führen. Auf
der dem Schutzmantel 14 zugewandten Stirnseite 19 ist
eine als zylindrischer Absatz 20 ausgebildete Innengeometrie 21 zum
formschlüssigen
Einsetzen des Schutzmantels 14 vorgesehen. Im Bereich des
Absatzes 20 ist am Stützring 12 eine
Feder 43 vorgesehen, die bei Einsetzen des Schutzmantels 14 mit
einer am Schutzmantel 14 ausgebildeten Nut 44 zusammenwirkt,
wodurch eine Positionierung von Schutzmantel 14 und Stützring 12 zueinander
gewährleistet
ist.
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Um
den Schutzmantel 14 radial an dem Stützring 12 festzulegen,
weist der Schutzmantel 14 einen zylindrischen Bund 22 zur
formschlüssigen Halterung
in der Innengeometrie 21 des Stützringes 12 auf, der
in einen sich zu einer Mantelfläche 23 verjüngenden
Konus 24 mündet.
Um eine Montage und/oder Demontage des Schutzmantels an der Gas-Kraftstoffflasche 1 mit
dem die Sicherheitseinrichtungen 6, 7, 8, 9 und
Anschlüsse 10 aufweisenden
Flaschenventils 5 zu ermöglichen, ist der Schutzmantel 14 in
zwei Halbschalen 25 unterteilt, die die Öffnungen 13 aufweisen,
wobei die Öffnungen 13 als langlochförmige Nuten 26 und/oder
Bohrungen 27 ausgebildet sind. Im Weiteren sind die Mantelflächen der
Halbschalen 25 derart ausgespart bzw. gegenüber dem
Konus 24 in ihrem Umfang verkürzt ausgeführt, dass in dem zum Schutzmantel 14 zusammengesetzten
Zustand eine zylindrische bzw. langlochförmige Öffnung 13 ausgebildet
ist. Somit ist es möglich,
die beiden Halbschalen 25 bei einer an das Flaschenventil 5 angeschlossenen
zum Motor führenden
Versorgungsleitung zu montieren, ohne diese Versorgungsleitung von
dem zugeordneten Anschluss 10 zu trennen. Im Weiteren weist
jede der Halbschalen 25 eine mit einer Senkung 28 versehene Durchgangsbohrung 29 zur
Verschraubung mit der Rohrschelle 16 und eine zu einer
Verschraubung 30 der Rohrschelle 16 korrespondierende
Durchgangsbohrung 31 auf. Im Bereich des Deckels 15 ist
eine keilförmige
Nut 32 in die Halbschalen 25 eingelassen, in die
eine Klemmschraube 33 des Deckels 15 eingreift.
Zur formschlüssigen
Lagerung des Deckels 15 an der entsprechenden Stirnseite
der Halbschalen 25 des Schutzmantels 14 ist in
den Deckel 15 ein zylindrischer Absatz 34 eingearbeitet.
Des Weiteren weist der Deckel 15 umfangsseitig eine Nut 35 auf, deren
Breite zu der durch die verkürzten
Mantelflächen
der Halbschalen gebildeten Öffnung 13 korrespondiert.
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Zur
Montage der Schutzkappe 11 wird zunächst die Rohrschelle 16 lose,
d.h. noch drehbar, an dem Hals 4 der Gas-Kraftstoffflasche 1 befestigt.
Anschließend
wird der Stützring 12 über das
Flaschenventil 5 und die Rohrschelle 16 gestülpt, bis
er an dem Hals 4 der Gas-Kraftstoffflasche 1 zur Anlage kommt.
In einem nächsten
Montageschritt werden die beiden Halbschalen 25 in die
Innengeometrie 21 des Stützrings 12 eingesetzt
und der Deckel 15 auf den Halbschalen 25 befestigt.
Anschließend
werden die beiden Halbschalen mittels Senkkopfschrauben an einem
mit Innengewinden 36 versehenen Teil der Rohrschelle 16 befestigt.
Zuletzt wird die Rohrschelle 16 an dem Hals 4 der
Gas-Kraftstoffflasche 1 festgeschraubt, wozu das benötigte Werkzeug
durch die Durchgangsbohrungen 31 in den Halbschalen 25 geführt wird.
Selbstverständlich
ist es auch denkbar, zuerst den Stützring 12 auf dem
Hals 4 der Gas-Kraftstoffflasche 1 zur Anlage
zu bringen, anschließend die
Rohrschelle 16 zu montieren und im Weiteren wie beschrieben
vorzugehen. Bei einer unter einem Kraftfahrzeugboden montierten
Gas-Kraftstoffflasche 1 werden die beiden Halbschalen 25 derart
ausgerichtet, dass sowohl die Durchgangsbohrungen 29 zur
Befestigung der Halbschalen 25 an der Rohrschelle 16 als
auch die Durchgangsbohrungen 31 für das Werkzeug zum Festschrauben
der Rohrschelle 16 frei zugänglich sind. Aufgrund der Anordnung
der Durchgangsbohrungen 29, 31 in den Halbschalen 25 ist
eine Teilungsebene der Rohrschelle 16 winkelversetzt zu
einer Teilungsebene der beiden den Schutzmantel 14 bildenden
Halbschalen 25 ausgerichtet.
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Nach
einer alternativen Ausgestaltung der Schutzkappe 11 ist
die Rohrschelle 16 in die Halbschalen 25 des Schutzmantels 14 derart
integriert, dass in jeder der Halbschalen 25 eine Hälfte der Rohrschelle 16 ausgebildet
ist. Zum Befestigen der Halbschalen 25 an dem Hals 4 der
Gas-Kraftstoffflasche 1 sind Verschraubungen 37 vorgesehen.
Um das Magnetventil 6 wirksam vor Beschädigungen zu schützen, weisen
der Deckel 15 und das Innere des Schutzmantels 14 eine
gegenüber
dem übrigen
Verlauf vergrößerte lichte
Weite auf, die durch zwei zueinander beabstandete Flansche 38 an
der einen Halbschale 25 und eine an den Deckel 15 angeformte,
stirnseitig auf den Flanschen 38 aufliegende Überlappung 39 realisiert
ist. Des Weiteren ist der Deckel 15 mittels Verschraubungen 40 an
der einen Halbschale 25 festgelegt. In den Stützring 12 sind
Ablaufrillen 41 für
Kondenswasser eingearbeitet, die in der Einbaulage des Stützringes 12 nach
unten weisen. Darüber
hinaus ist auf dem Umfang des Stützringes 12 ein
Haltebolzen 42 für
Anbauteile angeordnet.
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- 1
- Gas-Kraftstoffflasche
- 2
- Gasflasche
- 3
- Mantel
- 4
- Hals
- 5
- Flaschenventil
- 6
- Magnetventil
- 7
- Schmelzsicherung
- 8
- manuelles
Absperrventil
- 9
- Berstscheibe
- 10
- Anschluss
- 11
- Schutzkappe
- 12
- Stützring
- 13
- Öffnung
- 14
- Schutzmantel
- 15
- Deckel
- 16
- Rohrschelle
- 17
- Stirnseite
- 18
- Innenkontur
- 19
- Stirnseite
- 20
- Absatz
- 21
- Innengeometrie
- 22
- Bund
- 23
- Mantelfläche
- 24
- Konus
- 25
- Halbschale
- 26
- Nut
- 27
- Bohrung
- 28
- Senkung
- 29
- Durchgangsbohrung
- 30
- Verschraubung
- 31
- Durchgangsbohrung
- 32
- Nut
- 33
- Klemmschraube
- 34
- Absatz
- 35
- Nut
- 36
- Innengewinde
- 37
- Verschraubung
- 38
- Flansch
- 39
- Überlappung
- 40
- Verschraubung
- 41
- Ablaufrille
- 42
- Haltebolzen
- 43
- Feder
- 44
- Nut