DE10341204A1

DE10341204A1 - Haltevorrichtung

Info

Publication number: DE10341204A1
Application number: DE10341204A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Hoffmann; Dieter Dipl.-Ing. Scheurenbrand; Dirk Dipl.-Ing. Schneider (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-03-31
Also published as: WO2005028948A1; US20090114467A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (1) zur Befestigung von im wesentlichen zylinderförmigen Gasflaschen (2, 2'). Die Haltevorrichtung beinhaltet einen Rahmen mit 2 Querträgern (3, 3'), die an ihren Enden durch jeweils einen Längsträger (4, 4') miteinander verbunden sind, so dass der Abstand der beiden Querträger (3, 3') kleiner ist als der Durchmesser einer ersten zu halternden Gasflasche (2), wobei die beiden Querträger (3, 3') durch mindestens zwei Spannbänder (5, 5') miteinander verbunden sind, derart, dass die erste Gasflasche (2) zwischen den Spannbändern (5, 5') und dem Rahmen gehalten wird. Erfindungsgemäß ist auf jedem der Spannbänder (5, 5') auf der der ersten Gasflasche (2) abgewandten Seite eine Profilstück bzw. Profilschiene (6, 6') aufgesetzt, welche auf einer Seite formschlüssig an der ersten Gasflasche (2) angepasst ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme eienr zweiten Gasflasche (2') aufweist, wobei jedes Profilstück (6, 6') mit einer Spannvorrichtung (7, 7') verbunden ist, mittels derer die zweite Gasflasche (2') gegen das jeweilige Profilstück (6, 6') verspannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Befestigung von im wesentlichen zylinderförmigen Gasflaschen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff nach Patentanspruchs 5.
Aus der DE 43 10 707 A1 ist ein Halter für eine in einem brandgefährdeten Abschnitt eines Flugzeugs oder Fahrzeugs angeordnete und ein Löschmittel enthaltende Gasflasche bekannt. Der Halter umfasst eine Hohlschiene aus Edelstahl, an der Schellenbänder mit Hilfe von durchgehenden Gelenkstäben festgelegt sind, welche an dem einen Ende in einem Kunststoffstopfen und am anderen Ende in einem Einsatzstück aus Kunststoff gelagert sind. Kunststoffstopfen und Einsatzstück sind an der Hohlschiene festgelegt. Zur Fixierung des Armaturenkopfs der Gasflasche dient eine Konsole.
Stetig geringere Abgasgrenzwerte lassen in Zukunft einen Einsatz von Erdgas als Variante zum reinen benzin- oder dieselbetriebenen Verbrennungsmotor als sinnvoll erscheinen. Da Erdgas ein besonders gutes Gemisch mit Luft bildet, ist die Emission von Schadstoffen (einschließlich CO₂ und anderen Komponenten, wie z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) deutlich niedriger als bei reinem Benzinbetrieb, auch gegenüber Einspritzmotoren mit geregeltem Dreiwegekatalysator. Erdgas ist nämlich frei von Bleiverbindungen und hat sehr gute Verbrennungseigenschaften bei ausgezeichneter Gemischbildung und -verteilung, was sich bei niedrigen Temperaturen noch stärker auswirkt.
Ein Umbau auf Erdgasbetrieb ist bei allen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren möglich. Die Fahrzeuge können auf monovalenten oder bivalenten Betrieb, d.h. wahlweise Benzin/Diesel oder Erdgasbetrieb, umgerüstet werden. Die Mitführung von Gasflaschen erfolgt üblicherweise auf den Ladeflächen von LKW's oder in den Kofferräumen von PKw's, welche damit ein bestimmtes Volumen an Ladefläche belegen. Außerdem führen nicht ausreichend oder ungeeignet gesicherte Gasflaschen zu einer instabilen Lagerung derselben, insbesondere z.B. bei Entladungsvorgängen, Bremsvorgängen oder Auffahrunfällen. Die Flaschen reißen sich los und gefährden die Insassen bzw. die anderen Verkehrsteilnehmer. Es besteht außerdem das Risiko, dass das Flaschenventil beschädigt wird und der Flascheninhalt ausströmt.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Angabe einer raumsparenden Haltevorrichtung für im wesentlichen zylinderförmige Gasflaschen, die zur sicheren Unterbringung dieser Gasflaschen in Fahrzeugen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Erfindungsgemäß ist daher auf jedem der Spannbänder auf der der ersten Gasflasche abgewandten Seite ein Profilstück bzw. eine Profilschiene aufgesetzt, welches) auf einer Seite formschlüssig an die erste Gasflasche angepasst ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme einer zweiten Gasflasche aufweist, wobei jedes Profilstück mit einer Spannvorrichtung verbunden ist, mittels derer die zweite Gasflasche gegen das jeweilige Profilstück verspannt ist.
Bei einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Haltevorrichtung sind die mindestens zwei Profilstücke durch zwei weitere Querträger miteinander verbunden, wobei die Querträger im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 weisen die Profilstücke in Axialrichtung der Gasflaschen betrachtet eine asymmetrische Form auf.
In einer nach Anspruch 4 weitergebildeten Haltevorrichtung ist der Durchmesser der zweiten Gasflasche kleiner als der Durchmesser der ersten Gasflasche.
In einem erfindungsgemäßen Fahrzeug, welches mit mindestens zwei Gasflaschen ausgestattet ist, werden die Gasflaschen durch mindestens eine Haltevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 gehaltert.
In einer alternativen Weiterbildung nach Anspruch 6 weist das Kraftfahrzeug einen Innenraum auf, wobei der Innenraum mit einem Bodenteil und einer zum Bodenteil in einem Winkel kleiner 90° dazu verlaufenden Wandung ausgestattet ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 7 ist die Haltevorrichtung fest mit dem Bodenteil verbunden, derart, dass beide Gasflaschen in geringstmöglichem Abstand zur Wandung angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs nach Anspruch 8 stellt die Wandung eine zum Innenraum weisende Rückwand einer Rückbank des Kraftfahrzeugs dar.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 stellt der Innenraum einen Kofferraum 13 eines Kraftfahrzeugs dar.
Durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mit übereinanderangeordneten Gasflaschen, bei der die obere Flasche einen leichten Überhang in Richtung der Kofferraumöffnung aufweist, ist in vorteilhafter Weise eine besonders raumsparende Unterbringung der Gasflaschen gegeben unter optimaler Ausnutzung des vorhandenen Volumens bzw. geringster Volumenverluste, so dass ohne Probleme noch das übliche Reisegepäck in Form mindestens zweier großer Koffer im Kofferraum untergebracht werden kann.
Des weiteren müssen nach gesetzlichen Vorschriften, wie z.B. der ECE R110, Halterungen eine Belastung von 20g in Fahrtrichtung und 8g in Querrichtung aufnehmen können. Dies ist als weiterer Vorteil durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung gegeben, derart, dass durch das Verbinden der oberen mit der unteren Flasche alle auftretenden Kräfte direkt in die Längsträger der Karosserie im hinteren Fahrzeugbereich eingeleitet werden, wobei eine weitere Abstützung der oberen Flasche durch die hohen Verbindungskräfte, die die Spannbänder aufbringen, günstigerweise nicht mehr notwendig ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung zur Befestigung von Gasflaschen,
2a einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung,
2b einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung mit einer Kofferraumverkleidung,
3 einen Einbau in den Kofferraum eines Fahrzeugs.
Die in 1 gezeigte Haltevorrichtung 1 zur Befestigung von im wesentlichen zylinderförmigen Gasflaschen 2,2' beinhaltet einen Rahmen mit 2 Querträgern 3,3', die an ihren Enden durch jeweils einen Längsträger 4,4' miteinander verbunden sind, so dass der Abstand der beiden Querträger 3,3' kleiner ist als der Durchmesser einer ersten zu halternden Gasflasche 2, wobei die beiden Querträger 3,3' durch mindestens zwei Spannbänder 5,5' miteinander verbunden sind, derart, dass die erste Gasflasche 2 zwischen den Spannbändern 5,5' und dem Rahmen gehalten wird. Die Spannbänder 5,5' liegen formschlüssig auf den Außenflächen der Wandung des zylinderförmigen Gasbehälters 2 an. Die Haltevorrichtung selbst besteht im wesentlichen aus Metall, bevorzugt aus Stahl. Die Gasflaschen enthalten bevorzugt Erdgas.
An den Querträgern 3,3' sind jeweils zwei voneinander beabstandete, u-profilgestaltete Metallbleche 11, 11' (in 2a gezeigt) angeordnet, welche mit ihrer Basis an den Querträgern 3,3' befestigt sind und deren Schenkel jeweils eine Bohrung aufweisen, durch die eine Spannschraube mit Klemmmutter geführt ist, an der wiederum das Spannband 5,5' angebracht ist. Die Breite des Spannbandes 5,5' und der Abstand der Schenkel des u-förmigen Metallblechs 11, 11' sind derart aufeinander abgestimmt, dass ein Verrutschen des Spannbandes 5,5' im wesentlichen vermieden wird.
Die Spannbänder 5,5' sind durch an sich bekannte, hier nicht dargestellte Spannverschlüsse 10 (siehe hierzu 2a), wie z.B. Spannschrauben mit Klemmmuttern, welche der Befestigung der Gasflasche 2 auf dem jeweiligen Träger oder Rahmen dienen, gespannt und gehalten.
Erfindungsgemäß ist auf jedem der Spannbänder 5,5' auf der der ersten Gasflasche 2 abgewandten Seite ein Profilstück bzw. eine Profilschiene 6,6' aufgesetzt, welches) auf einer Seite formschlüssig an die erste Gasflasche 2 angepasst ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme einer zweiten Gasflasche 2' aufweist, wobei jedes Profilstück 6,6' mit einer Spannvorrichtung 7,7' verbunden ist, mittels derer die zweite Gasflasche 2' gegen das jeweilige Profilstück 6,6' verspannt ist. Die Spannvorrichtung 7,7' ist ebenfalls formschlüssig mit dem zylinderförmigen Gasbehälter verbunden. Die mindestens zwei Profilstücke 6,6' sind durch zwei weitere Querträger 8,8' miteinander verbunden und dienen der Halterung der zweiten Gasflasche, wobei die Querträger 8,8' im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Das Spannband 7,7' wird durch eine Spannschraube, welche durch zwei in den gegenüberliegenden Schenkeln der Profilschiene 6,6' vorhandenen Bohrungen 12, 12' (siehe 2a), sogenannten Durchgangsbohrungen zur Schraubbefestigung, geführt ist, gespannt und gehalten. Durch die Profilschienen 6,6' wird auch hier ein Verrutschen der Spannbänder 7,7' vermieden. Ebenso werden auch in diesem Fall an sich bekannte Spannverschlüsse, wie z.B. die auch in 2a gezeigten Spannschrauben mit Klemmmuttern 10', zur Befestigung der Gasflasche auf dem jeweiligen Profilstück 6 verwendet.
Der Rahmen der Haltevorrichtung 1 ist über die Längsträger 4,4' mit den nicht gezeigten Längsträgern im hinteren Bereich der Fahrzeugkarosse unlösbar verbunden. Dies kann durch Vernieten, Verschweißen und/oder Verschrauben der Längsträger 4,4' mit der Karosse erfolgen.
Die Spannbänder, die der festen, jedoch lösbaren Umschlingung des zylinderförmigen Körpers dienen, und die Befestigung des Rahmen an der Fahrzeugkarosse verhindern in vorteilhafter Weise, dass die Gasflaschen aufgrund von dynamischen Belastungen zu wandern beginnen. Aufgrund der Tatsache, dass die Belastungen schlagartig auftreten können, sind entsprechend hohe Anforderungen an das Befestigungssystem zu stellen. Dynamische Belastungen können sich z.B. durch Beschleunigung, Verzögerung, Kurvenfahrt, Schräglage oder einem Crash des Fahrzeugs ergeben. Die Anzugskraft bzw. das Anzugsmoment zwischen Spannbändern und Gasflaschen muss daher entsprechend hoch gewählt werden. Ferner wird, wie in 2a gezeigt, der zylinderförmige Körper 2,2' durch einen rutschfesten Belag 9,9', welcher sich ganz oder teilweise, jedoch zumindest im Klemmbereich des Spannbandes oder im Auflagebereich des Längsträgers 4,4' oder des Profilstücks 6,6', formschlüssig untergreifend zwischen dem Außenumfang der Gasflasche und der Unterseite des Spannbandes oder der Auflagefläche des Längsträgers oder der Profilschiene befindet, unverrückbar, insbesondere roll- und rutschfest, gehalten. Der rutschfeste Belag besteht aus einem mit dem Spannband verbundenen Moosgummi, offenzelligem Schaumstoff, Kautschuk, Silikon(kautschuk) oder einem äquivalenten Werkstoff mit hohem Reibungskoeffizienten. Alle Maßnahmen zusammengenommen verhindern zuverlässig ein sich Lösen, Losreißen oder Wandern der Gasflaschen sowohl in axialer Richtung der Gasflaschen als auch in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen.
Wie in 2a gezeigt, weisen sowohl der dem Rahmen zugehörige Längsträger 4 bzw. der nicht gezeigte Träger 4' als auch das Profilstück oder die Profilschiene 6 und die nicht abgebildete Schiene 6' in Axialrichtung der Gasflaschen 2,2' eine asymmetrische Form auf. Hierdurch ist die in der Haltevor richtung 1 angeordnete obere Gasflasche 2' gegenüber der unteren auf dem Rahmen aufliegenden Flasche 2 verkippt angebracht. Weiterhin werden günstigerweise durch das Verbinden der oberen Gasflasche 2' mit der unteren Flasche 2 die in Fahrtrichtung auftretenden hohen Kräfte von bis zu 20g und die in Querrichtung auftretenden Kräfte von bis 8g direkt in die Längsträger der Fahrzeugkarosserie eingeleitet. Die zueinander parallel verlaufenden Querträger 3,3' und 8,8' der Haltevorrichtung 1 dienen auch der Stabilisierung der Gasflaschen 2,2'.
2b zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung von 2a, bei der für die funktionell gleichen oder gleichwirkenden Komponenten auf die Beschriftung der Zeichnung und Beschreibung von 2a verwiesen wird. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 1 wird aus optischen Gründen mit einer Kofferraumverkleidung 15 abgedeckt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Haltevorrichtung lassen sich im unteren Bereich sehr große Gepäckstücke 16 zuladen, ohne dass sich die obere, kleiner dimensionierte Gasflasche störend auswirkt.
In 3 ist der Einbau einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 1 in den hinteren Teil eines Kofferraums 13 eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Man erkennt die leicht gegeneinander verkippte Anordnung der Gasflaschen 2,2' zueinander, wobei der obere Flaschenträger 6 durch die unteren Spannbänder 5,5' auf der unteren Flasche 2 gehalten wird. Ein Verdrehen der Spannbänder wird durch die sehr hohen Spannkräfte der Spannbänder ausgeschlossen. Durch diese Art der Befestigung ist eine raumsparende und sichere Unterbringung der Gasflaschen 2,2' möglich. Um eine ausreichende Reichweite des Betriebsstoffes zu gewährleisten können im unteren Bereich des Kofferraumbodens noch weitere, in einem crashsicheren Träger (nicht dargestellt) angeordnete Gasflaschen 14 untergebracht sein. Der in 3 abgebildete Innenraum, hier der Kofferraum 13 eines Kraftfahrzeugs, ist mit einem nicht gezeigten Bodenteil und einem zum Bodenteil in einem Winkel kleiner 90° dazu verlaufenden Wandung (nicht gezeigt) ausgestattet. Die Haltevorrichtung ist fest mit dem Bodenteil verbunden, derart, dass beide Gasflasche 2,2' in geringstmöglichem Abstand zur Wandung angeordnet sind, wobei die Wandung eine zum Innenraum weisende Rückwand einer Rückbank des Kraftfahrzeugs darstellt. Um das sich durch die Schrägstellung bzw. den Schrägverlauf der Wandung ergebende Volumen optimal auszunutzen, ist zum einen der Durchmesser der zweiten Gasflasche 2' kleiner gewählt als der Durchmesser der ersten Gasflasche 2, zum anderen ist, wie schon erwähnt, die obere Gasflasche 2' gegenüber der unteren auf dem Rahmen aufliegenden Flasche 2 verkippt angebracht. Dies hat den großen Vorteil, dass sich die im hinteren Teil des Kofferraums im Bereich der Rückenlehnen in besonders raumsparender Anordnung untergebrachte Haltevorrichtung 1 nur unter geringen Volumenverlusten anbringen läßt.

Claims

Haltevorrichtung (1) zur Befestigung von im wesentlichen zylinderförmigen Gasflaschen (2,2') beinhaltend einen Rahmen mit 2 Querträgern (3,3'), die an ihren Enden durch jeweils einen Längsträger (4,4') miteinander verbunden sind, so dass der Abstand der beiden Querträger (3,3') kleiner ist als der Durchmesser einer ersten zu halternden Gasflasche (2), wobei die beiden Querträger (3,3') durch mindestens zwei Spannbänder (5,5') miteinander verbunden sind, derart, dass die erste Gasflasche (2) zwischen den Spannbändern (5,5') und dem Rahmen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf jedem der Spannbänder (5,5') auf der der ersten Gasflasche (2) abgewandten Seite ein Profilstück bzw. Profilschiene (6,6') aufgesetzt ist, welches) auf einer Seite formschlüssig an die erste Gasflasche (2) angepasst ist und auf der gegenüberliegenden Seite ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme einer zweiten Gasflasche (2') aufweist, wobei jedes Profilstück (6,6') mit einer Spannvorrichtung (7,7') verbunden ist, mittels derer die zweite Gasflasche (2') gegen das jeweilige Profilstück (6,6') verspannt ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Profilstücke (6,6') durch zwei weitere Querträger (8,8') miteinander verbunden sind, wo bei die Querträger (8,8') im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Haltevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstücke (6,6') in Axialrichtung der Gasflaschen (2,2`) betrachtet eine asymmetrische Form aufweisen.
Haltevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zweiten Gasflasche (2') kleiner ist als der Durchmesser der ersten Gasflasche (2).
Kraftfahrzeug ausgestattet mit mindestens zwei Gasflaschen (2,2`), wobei die Gasflaschen (2,2') durch mindestens eine Haltevorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 gehaltert werden.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug einen Innenraum aufweist, wobei der Innenraum mit einem Bodenteil und einer zum Bodenteil in einem Winkel kleiner 90° dazu verlaufenden Wandung ausgestattet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (1) fest mit dem Bodenteil verbunden ist, derart, dass beide Gasflaschen (2,2') in geringstmöglichem Abstand zur Wandung angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung eine zum Innenraum weisende Rückwand einer Rückbank des Kraftfahrzeugs darstellt.
Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum einen Kofferraum 13 eines Kraftfahrzeugs darstellt.