DE202004015329U1 - Kraftstoffreservoir - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffreservoir zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Strukturelement (44) des Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Hohlräumen (24,26) aufgebaut sind und diese Hohlräume (24,26) zur Bildung des Kraftstoffreservoirs miteinander und mit einem Einfüllstutzen verbunden sind.

Description

  • Die Neuerung betrifft ein Kraftstoffreservoir zur Verwendung in Kraftfahrzeugen.
  • Für flüssige Kraftstoffe wie Benzin oder Diesel sind Tanks bekannt, welche im Spritzgußverfahren in einem Stück hergestellt werden. Dabei wird die Form so gewählt, daß der Tank im Kraftfahrzeug an dessen räumliche Gegebenheiten angepasst wird. Dadurch soll der zum Beispiel im Kofferraum zur Verfügung stehende Raum möglichst wenig reduziert werden.
  • Für gasförmige Kraftstoffe, zum Beispiel Wasserstoff oder Methan, werden üblicherweise große Gasbehälter verwendet. Diese Gasbehälter sind aus schwerem Stahl und mit einem Sicherheitsverschluß versehen. Sie haben eine zylindrische Form, die an der Verschlußseite zugespitzt ist. Diese Tanks sind extrem ungünstig für die Verwendung als Gastank in Kraftfahrzeugen. Sie sind schwer. Dadurch wird das Kraftfahrzeug schwerer und der Kraftstoffverbrauch erhöht sich. Außerdem nehmen die Tanks viel Raum ein. Durch die Formgebung entsteht ein hohes Totvolumen. Zur Erfüllung von Sicherheitsanforderungen muß bei den üblicherweise verwendeten großen Tankvolumen eine besonders dicke Tankwandung vorgesehen werden. Dadurch verteuert sich die Herstellung und das Material der Anordnung.
  • Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge so auszubilden, daß er den nutzbaren Raum des Kraftfahrzeugs nicht oder möglichst wenig beschränkt.
  • Weiterhin soll der Kraftfahrzeugtank bei geringstmöglichem Gewicht gasförmigen Kraftstoff unter hohem Druck aufnehmen können Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens ein Strukturelement des Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Hohlräumen aufgebaut sind und diese Hohlräume zur Bildung des Kraftstoffreservoirs miteinander und mit einem Einfüllstutzen verbunden sind.
  • Strukturelemente von Kraftfahrzeugen sollen bei möglichst geringem Gewicht hohe Stabilität besitzen. Zu diesem Zweck kann das Strukturelement, z.B. der Fahrzeugboden, mit Hohlräumen aufgebaut sein. Durch solche Hohlräume kann das Gewicht des Strukturelements gegenüber einem massiven Strukturelement vermindert werden, ohne die Stabilität in gleichem Maße zu verringern. Diese Hohlräume werden dann gleichzeitig als Kraftstoffreservoir genutzt.
  • Der Neuerung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, die Form und Anordnung der Hohlräume günstig zu gestalten, derart, daß eine hohe Stabilität der Strukturelemente, eine günstige „Packungsdichte" der Hohlräume und eine hohe Innendruck-Belastbarkeit der Hohlräume erzielt wird.
  • Zu diesem Zweck sind die Hohlräume im wesentlichen durch längliche Rotationskörper definiert. Vorzugsweise weisen die Hohlräume im wesentlichen ovalem Längsschnitt auf. Dabei können die großen Achsen verschiedener im Längsschnitt ovaler Rotationskörper zueinander gekreuzt angeordnet sein. Weiterhin können sich die Rotationskörper, welche die Form der Hohlräume definieren, überlappen und die Schnittkurven dieser Rotationskörper eine Kante bilden, wobei diese Kanten im Abstand voneinander liegen und einen Durchgang zwischen den Hohlräumen begrenzen. Das kann in der Weise erreicht werden, daß zwischen benachbarten Hohlräumen die Bleche in einer Kontaktebene aneinanderliegen und zur Verbindung der Hohlräume miteinander die aneinander angrenzenden, zusammenfallenden Ränder benachbarter Einprägungen im Abstand von dieser Kontaktebene liegen. Schließlich wird eine hohe Stabilität eines als Fahrzeug-Bodenplatte ausgebildeten Strukturelements dadurch erreicht, daß die Bodenplatte des Kraftfahrzeugs von einer Mehrzahl von vertikalen, parallelen Paaren von aufeinanderliegenden Blechen gebildet ist, von denen wenigstens eines zur Bildung der Hohlräume nach außen gewölbte Einprägungen aufweist, so daß durch diese Einprägungen zwischen den Paaren von Blechstreifen jeweils eine Reihe von Hohlräumen gebildet wird. Dabei können die Paare von Blechstreifen in einem Rahmen gehalten sein.
  • Ausführungsbeispiele der Neuerung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung eines Strukturelements mit Hohlräumen verschiedener Größe, die von zwei aufeinanderliegenden, mit Einprägungen versehenen Blechplatten gebildet sind.
  • 2 ist eine Vorderansicht des Strukturelements von 2.
  • 3 ist eine Seitenansicht des Strukturelements von 2.
  • 4 ist eine Draufsicht des Strukturelements von 2.
  • 5 ist eine schematisch perspektivische Darstellung und zeigt als weitere Ausführungsform der Erfindung eine Bodenplatte eines Kraftfahrzeugs mit Hohlräumen, die als Kraftstoffbehälter dienen.
  • 6 ist eine schematisch-perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Bodenplatte von 5.
  • In 1 ist schematisch ein Strukturelements bei einem Kraftfahrzeug dargestellt, beispielsweise einer Bodenplatte, Das Strukturelement enthält zwei aufeinanderliegende Bleche 10 und 12. Die Bleche 10 und 12 definieren eine Kontaktebene 14, in welcher die beiden Bleche 10 und 12 aneinander anliegen. Die Bleche 10 und 12 weisen fluchtende Einprägungen, z.B. 16,18 und 20,22 auf. Die Einprägungen 16,18 und 20,22 bilden Hohlräume 24 und 26. Die Hohlräume 24 und 26 sind symmetrisch zu der Kontaktebene. Die Bleche 10 und 12 liegen außerhalb dieser Einprägungen und Hohlräume 24, 26 aneinander an und sind dort durch Schweißen, z.B. Laserschweißen, gasdicht miteinander verbunden. Die so gebildeten Hohlräume 24, 26,... haben die Form eines Rotationskörpers mit im wesentlichen ovalen Längsschnitt. Sie sehen etwa aus wie ein Ball beim American Football.
  • Wie am besten aus 3 und 4 ersichtlich ist, überlappen sich die Rotationskörper, welche die Form der Hohlräume definieren. Die Schnittkurven dieser Rotationskörper bilden jeweils eine Kante 28 bzw. 30 zwischen benachbarten Hohlräumen. Diese Kante liegt im Abstand von der Kontaktebene 14, so daß zwischen diesen Kanten 28 und 30 ein Durchgang 32 zwischen benachbarten Hohlräumen 24 und 26 gebildet wird.
  • Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, können die Hohlräume unterschiedliche Größen haben. Die großen Achsen verschiedener Hohlräume können zueinander gekreuzt angeordnet sein.
  • Bei der Ausführung nach 5 und 6 ist das Strukturelement eine Bodenplatte eines Kraftfahrzeugs, die generell mit 34 bezeichnet ist. Die Bodenplatte 34 weist eine Mehrzahl von vertikalen, parallelen Paaren von aufeinanderliegenden Blechen oder Blechstreifen 36 und 38 (6) auf. Die Bleche weisen fluchtende Einprägungen, z.B. 40 und 42 auf, die sich jeweils zu einem Hohlkörper ergänzen, welcher durch einen Rotationskörper mit im wesentlichen ovalen Längsschnitt ergänzen. Auf diese Weise entstehen parallele Reihen solcher Hohlkörper, die durch die Bleche 36, 38 zusammengehalten sind. Diese Bleche und Hohlkörper sind in einem kastenartigen Rahmen gehalten, der in 6 durch zwei Deckbleche 44 und 46 dargestellt ist. Die Hohlkörper bilden mit dem Rahmen eine sehr steife Struktur. Dabei dienen die miteinander und mit einem Einfüllstutzen verbundenen Hohlräume der Hohlkörper als Kraftstoffreservoir. Dieses Kraftstoffreservoir ist besonders geeignet für gasförmige Kraftstoffe unter hohem Druck. Dieses Kraftstoffreservoir ist im Falle eines Unfalls optimal gegen Beschädigung geschützt.

Claims (11)

  1. Kraftstoffreservoir zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Strukturelement (44) des Kraftfahrzeugs mit einer Mehrzahl von Hohlräumen (24,26) aufgebaut sind und diese Hohlräume (24,26) zur Bildung des Kraftstoffreservoirs miteinander und mit einem Einfüllstutzen verbunden sind.
  2. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement (44) die Bodenplatte des Kraftfahrzeugs ist.
  3. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement von zwei aufeinanderliegenden, miteinander verbundenen Blechen (10,12) gebildet ist, von denen wenigstens eines zur Bildung der Hohlräume (24,26) nach außen gewölbte Einprägungen (16,20; 18,22) aufweist.
  4. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bleche (10,12) zur Bildung der Hohlräume (24,26) fluchtende, nach außen gewölbte Einprägungen (16,18;20,22) aufweisen.
  5. Kraftstoffreservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (24,26) im wesentlichen durch längliche Rotationskörper definiert sind.
  6. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume im wesentlichen ovalem Längsschnitt aufweisen.
  7. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die großen Achsen verschiedener Rotationskörper zueinander gekreuzt angeordnet sind.
  8. Kraftstoffreservoir nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rotationskörper, welche die Form der Hohlräume definieren, überlappen und die Schnittkurven dieser Rotationskörper eine Kante (28 bzw. 30) bilden, wobei diese Kanten im Abstand voneinander liegen und einen Durchgang zwischen den Hohlräumen begrenzen.
  9. Kraftstoffreservoir nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Hohlräumen die Bleche (10,12) in einer Kontaktebene (14) aneinanderliegen und zur Verbindung der Hohlräume miteinander die aneinander angrenzenden, zusammenfallenden Ränder (28,30) benachbarter Einprägungen (16,20;18,22) im Abstand von dieser Kontaktebene (14) liegen.
  10. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (34) des Kraftfahrzeugs von einer Mehrzahl von vertikalen, parallelen Paaren von aufeinanderliegenden Blechen (36,38) gebildet ist, von denen wenigstens eines zur Bildung der Hohlräume nach außen gewölbte Einprägungen (40,42) aufweist, so daß durch diese Einprägungen zwischen den Paaren von Blechen (36,38) jeweils eine Reihe von Hohlräumen gebildet wird.
  11. Kraftstoffreservoir nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare von Blechen in einem Rahmen (44,46) gehalten sind.
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