DE202012102721U1 - Compressed air containers for use in vehicles, in particular in commercial vehicles - Google Patents
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Abstract
Druckluftbehälter zum Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftbehälter in Form eines 4-Kant Hohlprofils ausgebildet ist und ein Strukturbauteil des Fahrzeuges bildet oder zumindest teilweise ersetzt.Compressed air tank for use in vehicles, in particular in commercial vehicles, characterized in that the compressed air tank is designed in the form of a 4-Kant hollow profile and forms a structural component of the vehicle or at least partially replaced.
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckluftbehälter zum Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen wie Trailern, LKWs, Bussen usw..The invention relates to a compressed air tank for use in vehicles, especially in commercial vehicles such as trailers, trucks, buses, etc ..
In Fahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen wie Trailern, LKWs und Zugfahrzeugen, kommen viele Profile als Fahrzeugabschluss, als Träger für Kennzeichen und Beleuchtung, als Unterfahrschutz usw. zur Anwendung. Zusätzlich sind beispielsweise Airtanks (Druckluftbehälter) für Bremsanlagen und andere Anwendungen in derartigen Fahrzeugen erforderlich.In vehicles, especially in commercial vehicles such as trailers, trucks and towing vehicles, many profiles are used as a vehicle closure, as a carrier for license plates and lighting, as underrun protection, etc. for use. Additionally, for example, air tanks are required for brake systems and other applications in such vehicles.
Es sind bereits Lösungen bekannt, bei welchen Strukturbauteile als Druckluftbehälter verwendet werden.Solutions are already known in which structural components are used as compressed air tanks.
Aus der Patentschrift
Eine Unterfahrschutzeinrichtung, die gleichzeitig als Druckluftvorratsbehälter für eine Bremse ausgebildet ist, wird in
Die Druckschrift
Ein Kraftfahrzeug mit einem Druckspeicher, der zum Aufnehmen von komprimierter Zuluft, die der Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist, ausgelegt ist, wobei der Druckspeicher als integraler Bestandteil der Karosserie ausgebildet ist, ist aus
Üblicher Weise besitzen die in die Fahrzeuge integrierten Drucklufttanks einen runden Querschnitt, der preisintensiv ist und nicht einfach in die Fahrzeugstruktur integriert werden kann.Conventionally, the compressed air tanks integrated in the vehicles have a round cross-section which is cost-intensive and can not simply be integrated into the vehicle structure.
Die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach und preisgünstig in das Fahrzeug zu integrierenden Druckluftbehälter zu entwickeln.The object of the invention is to develop a simple and inexpensive to be integrated into the vehicle compressed air tank.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zum Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere in Nutzfahrzeugen, vorgesehene Druckluftbehälter auf Basis eines 4-Kant Hohlprofils gefertigt ist und ein Strukturbauteil des Fahrzeuges bildet oder zumindest teilweise ersetzt.This object is achieved in that the intended for use in vehicles, especially in commercial vehicles, compressed air tank is made on the basis of a 4-Kant hollow profile and forms a structural component of the vehicle or at least partially replaced.
Der Druckluftbehälter und damit das Strukturbauteil des Fahrzeuges wird bevorzugt auf der Basis eines handelsüblichen längsnahtgeschweißten 4-Kant Hohlprofils hergestellt, welches insbesondere geschweißt ist.The compressed air tank and thus the structural component of the vehicle is preferably produced on the basis of a commercially available longitudinal seam-welded 4-Kant hollow profile, which is in particular welded.
Dabei kann das 4-Kant Hohlprofil aus einem gebogenen und längsnahtgeschweißten Blech oder aus zwei miteinander längsnahtgeschweißten U-Profilen oder aus zwei miteinander längsnahtgeschweißten L-Profilen oder aus anderen zusammengesetzen Profilelementen (U-Profil und Blech) gebildet werden, auch im Zusammenwirken mit angrenzenden Bauteilen des Fahrzeuges.In this case, the 4-Kant hollow profile of a bent and welded longitudinally welded sheet metal or two longitudinally welded together U-profiles or two together longitudinally welded L-profiles or other composed profile elements (U-profile and sheet metal) are formed, also in cooperation with adjacent components of the vehicle.
Bevorzugt ist das 4-Kant Hohlprofil mittels Schmelzschweißen oder Strahlschweißen längsnahtgeschweißt und besteht beispielsweise aus Stahl (vorzugsweise Baustahl) oder Aluminium.The 4-edge hollow profile is preferably longitudinally welded by means of fusion welding or beam welding and consists for example of steel (preferably structural steel) or aluminum.
Je nach dem gewählten Werkstoff und den erforderlichen Drücken weist das das 4-Kant Hohlprofil eine Wandstärke in der Größenordnung von 1,5 mm bis 6 mm auf. Bei Stahl liegt die Wanddicke beispielsweise zwischen 1,5 und 3,5 mm und bei Aluminium zwischen 3 und 6 mm. Es können jedoch auch andere Wanddicken vorteilhaft sein.Depending on the selected material and the required pressures that has the 4-Kant hollow profile on a wall thickness in the order of 1.5 mm to 6 mm. In the case of steel, for example, the wall thickness is between 1.5 and 3.5 mm and for aluminum between 3 and 6 mm. However, other wall thicknesses may be advantageous.
Zur Bildung des Druckbehälters ist das 4-Kant Hohlprofil an beiden Enden verschlossen, beispielsweise ein- oder beidseitig durch ein Abschlussblech oder ein- oder beidseitig durch ein angrenzendes anderes Bauteil des Fahrzeuges. Die Wandstärke und das Material des Abschlussbleches und/oder des angrenzenden Bauteils sollte zumindest der Wandstärke und/oder dem Material des 4-Kant Hohlprofils und entsprechen.To form the pressure vessel, the 4-edge hollow profile is closed at both ends, for example, on one or both sides by a cover plate or on one or both sides by an adjacent other component of the vehicle. The wall thickness and the material of the end plate and / or the adjacent component should at least the wall thickness and / or the material of the 4-Kant hollow profile and correspond.
Das Abschlussblech und/oder das angrenzende Bauteil sind vorzugsweise mit dem 4-Kant Hohlprofil verschweißt, insbesondere durch Schmelzschweißen oder Strahlschweißen.The end plate and / or the adjacent component are preferably welded to the 4-edge hollow profile, in particular by fusion welding or beam welding.
Weiterhin ist der Druckluftbehälter im Bereich des 4-Kant Hohlprofils und/oder im Bereich eines oder beider Abschlussbleche mit Anschlussstutzen und im Bereich der Anschlussstutzen mit Durchgangsbohrungen versehen, die angeschweißt sind (bevorzugt durch Schmelzschweißen oder Strahlschweißen).Furthermore, the compressed air tank is provided in the region of the 4-Kant hollow profile and / or in the region of one or both end plates with connecting pieces and in the region of the connecting pieces with through holes, which are welded (preferably by fusion welding or beam welding).
Als Schmelzschweißen findet bevorzugt das MAG-Schweißen und als Strahlschweißen das Laserschweißen Anwendung.As fusion welding, MAG welding is preferred and laser welding is used as beam welding.
Der Druckbehälter wird zumindest teilweise für zumindest eines der nachfolgenden Strukturbauteile im Fahrzeug eingesetzt:
- – im Bereich von einem Längsträger eines Fahrzeuges als Platzsparer oder zur Verstärkung des Profils des Längsträgers und damit Reduzierung des vorhandenen Profils (Höhe, Materialstärke, etc.),
- – als seitlicher Abstreifschutz oder Unterfahrschutz,
- – im Quereinbau als Querträger oder im Bereich von einem Querträger zur Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten und Ausnutzung der Gesamtbreite,
- – im oberen Bereich des Rammschutzes, demnach unter dem Ladeboden und damit außerhalb einer Unfallgefahr,
- – im Bereich der Auflage- bzw. Ladefläche, usw.
- - In the range of a longitudinal member of a vehicle as a space saver or to reinforce the profile of the longitudinal member and thus reducing the existing profile (height, material thickness, etc.),
- - as side wiping protection or underrun protection,
- - in transverse installation as a cross member or in the area of a cross member to adapt to the spatial conditions and utilization of the total width,
- - in the upper part of the Rammschutzes, therefore under the loading floor and thus outside an accident risk,
- - in the area of the support or loading area, etc.
Einsetzbar ist der Druckluftbehälter beispielsweise für die Bremsanlage, die Druckluftfederung, pneumatisch betätigbare Aufbauteile, für die Sitz- und/oder Fahrerhausfederung.Can be used, for example, the compressed air tank for the brake system, the pneumatic suspension, pneumatically actuated body parts, for the seat and / or cab suspension.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ein äußerst kostengünstiger Druckluftbehälter (Airtank) zur Verfügung gestellt werden, der gleichzeitig als Strukturbauteil eines Fahrzeuges einsetzbar ist und damit andere Strukturbauteile (z. B. Rahmenteile) vollständig oder teilweise ersetzt.With the solution according to the invention, an extremely cost-effective compressed air tank (Airtank) can be made available, which can also be used as a structural component of a vehicle and thus completely or partially replace other structural components (eg frame parts).
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment and associated drawings. Show it:
In
Die Anschlussstutzen
Das 4-Kant Hohlprofil
Es wurde überraschender Weise festgestellt, dass im Gegensatz zu den Berechnungen mit der Finiten Elemente Methode, bei welcher das Bersten des Behälters angezeigt wurde, bei der normalen Druckprüfung mit 24 bar Prüfdruck keine Verformungen an den Abschlussblechen und keine Undichtheit zu verzeichnen waren. Mit dieser Ausführung konnte somit die notwendige Maßhaltigkeit bei den Serienprüfungen mit 6 und 24 bar eingehalten werden.It was surprisingly found that in contrast to the finite element method calculations, which indicated the bursting of the container, there was no deformation on the end plates and no leakage in the normal pressure test at 24 bar test pressure. With this version, the required dimensional accuracy was thus complied with in the series tests at 6 and 24 bar.
Aus den
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das 4-Kant Hohlprofil gemäß
Die Schweißnähte S sind in den
Insbesondere bei den Varianten gemäß der
Durch die Verwendung von miteinander verbundenen Einzelprofilen wird eine preisgünstige Herstellung eines Druckbehälters möglich.The use of interconnected individual profiles an inexpensive production of a pressure vessel is possible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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