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I3eschreibung
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zur Patentanmeldung betreffend Dauerhaft explosionsschützender und
flemmhemmender Treibstoffbehälter Die Erfindung betrifft einen dauerhaft explosionsschützenden
und flammhemmenden Treibstoffbehälter mit wärmeleitender Fülleinlage.
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Es fehlte nicht sn Versuchen, vor der Explosion ihres Inhaltes schützende,
kurz ausgedrückt explosionsschützende Treibstoffbehälter zu schaffen. So ist beispielsweise
im deutschen Gebrauchsmuster 1 975 171 ein Treibstoffbehälter mit Explosionen hintanhaltender
Fülleinlage beschrieben.
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Der praktische Einsatz solcher Fülleinlagen in Treibstoffbehältern
scheiterte Jedoch daran, daß sie deswegen praktisch nicht von Nutzen waren, weil
bisher keine Treibstoffbehälter, die einen dauerhaften Explosionsschutz und eine
dauerhafte Flammhemmung sicherstellten, bekannt weren. Die bisherigen Treibstoffbehälter
aus Metall, wie normalem Stahlblech, -korrodieren nämlich, sofern sie keinen Korrosionsschützenden
lacküberzug aufweisen, in kürzester Zeit durch die Einwirkung des Treibstoffes,
wozu bei Verwendung von Fülleinlagen deren Reibungswirkung gegen die Treibstoffbehälterinnenwand
hinzukame, wodurch. der Treibstoff nach sußen treten und so sich entzünden und explodieren
kennt Deswegen wurden Treibstoffbehälter ohne Fülleinlage mit einem korrosionsschützenden
Lack auslackiert. Dies ist aber im Falle der Anordnung von Fülleinlagen bei bewegten
Treibstoffbehältern nicht moglich, weil diese durch ihre Reibungswirkung den Lack
wegkratzen und damit wirkungslos machen würden. Nicht besser war es mit den Kunststoffmaterialien,
die unter der Einwirkung von Hitze innerhalb kürzester Zeit zusammenschmelzen und
zum Brennen kommen und dabei vielfach noch giftige Gase aussenden. In Versuchen
wurde festgestellt, daß Treibstoffbehälter aus Kunststoff in Feuer in einer Zeit
zwischen 14 und 30 Sekunden zusammenschmolzen und ihr Inhalt von der Flamme erfaßt
wurde.
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So befinden sich auf dem deutschen Markt keine explosionsschützenden
und flammhemmenden Reservekanister, was der Grund dafür ist, daß in vielen Ländern
Reservekanister gesetzlich verboten sind.
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Das keine Vorveröffentlichung darstellende und auch sonst nicht zu
berücksichtigende deutsche Gebrauchsmuster 79 29 438 betrifft einen dauerhaft explosionsschützenden
und flammhemmenden Treibstoffbehälter aus Metall mit wärmeleitender Fülleinlage,
bei dem das Metall, aus welchem er besteht, feueraluminiertes Stahlblech ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Treibstoffbehälter
aus Metall mit wärmeleitender Fülleinlege, der aus einem Material, das gleichzeitig
gegenüber den Treibstoffen korrosionsfest ist, durch die Fülleinlage nicht beschädigt
wird und hitzebeständig ist1 besteht und somit dauerhaft explosionsschützend und
flammhemmend ist, zu schaffen.
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Das Obige wurde überraschenderweise durch die Erfindung erreicht.
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Gegenstand der Erfindung ist ein dauerhaft explosionsschützender
und flammhemmender Treibstoffbehälter aus Netallmit wärmeleitender Fülleinlage,
welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß das Metall-aus welchem er besteht, innenseitig
oder beidseitig feueraluminiertes Stahlblech, innenseitig oder beidseitig verbleites
Stahlblech (elektrolytisch verbleit oder feuerverbleit), innenseitig oder beidseitig
elektrolytisch verzinktes Stahlblech, lackiertes Schwarzblech oder aluminiumbeschichtetes
Stahlblech ist.
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Nach einer bevorzugten Ausfdhrungsform der Erfindung ist der Treibstoffbehälter
als Reservekanister, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Motorboote, ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das Material des erfindungsgemäßen dauerhaft explosionsschützenden
und flammhemmenden Treibstoffbehälters feueraluminiertes Stahlblech.
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Besonders bevorzugt handelt es sich beim feueraluminierten Stahlblechmaterial
des erfindungsgemäßen dauerhaft explosionsschützenden und flammhemmenden Treibstoffbehärters
um feueraluminiertes Feinblech, vor allem kaltgewalztes Feinblech, das im Durchlaufofen
bei gleichzeitiger Reduktion der Oberfläche zweckmäßig in einer Schutzgasatmosphäre,
rekristallisierend geglüht und in einem Durchgang im Tauchverfahren mit Aluminium
überzogen worden ist. Es kann aus weichen unlegierten Stählen, allgemeinen Baustählen
und mikrolegierten hochfesten Stählen hergestellt worden sein. Die Aluminiumauflage
kann ohne oder mit Zusatz, von beispielsweise 8 bis 10 Gew.%, Silicium sein.
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Vorteilhaft können die Aluminiumauflagen ohne ßiliciumzusatz 80 bis
200 g/m3 und mit Siliciumzusatz 100 bis 300 g/m3, jeweils mit Dicken von 0,5 bis
2,5 mm betragen.
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Das feuera,luminiert,e Stahiblechmaterial kann auch ein solches, welches
zusätzlich chromatiert und/oder geölt worden ist, sein. Außer der hohen Korrosionsbeständigkeit
hat es eine hohe Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit.
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Der erfindungsgemäße Treibstoffbehälter kann aus den angegebenen
Materialien vorteilhaft durch Schweißen, wie Schmelzschweißen, beispielsweise Wolfram-Inertgas-Schweißen
und Plasma-Schweißen, Widerstandsschweißen beispielsweise Punkt-, Rollennaht und
Buckelschweißen, und Hochfrequenz-Schweißen, gefertigt worden sein. Dabei kann er
aus zwei Schalenhälften zusammengesetzt sein.
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Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Greibstoffbehälter rechteckige
Form mit abgerundeten Kanten haben.
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Beispielsweise kann die Fülleinlage mindestens zu einem großen Teil
durch ein Netzwerk, das aus miteinander verbundenen, wärmeleitenden, nicht brennbaren
Streifen aus dünnem verhältnismäßig dehnbarem Metall, deren Breitenrichtungen zur
Versteifung des Netzwerkes gegenüber der allgemeinen Ebene des Netzwerkes versetzt
sind, besteht, gebildet sein, wobei das Netzwerk verhältnismäßig dünn sein und eine
freie Bewegung und einen Ausgleich des Treibstoffes innerhalb des Treibstoffbehälters
geststten kann, wie es im deutschen Gebrauchsmuster 1 975 171 beschrieben ist.
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Beispiele zu für Anordnungen des Netzwerkes sind lagen und Wicklungen.
Die Fülleinlage kann aber auch anders ausgeführt sein. Zweckmäßig nimmt die Fülleinlage
im wesentlichen den gesamten Raum des Treibstoffbehälters ein.
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Vorzugsweise besteht die Fu'lleinlage aus einem Streckmetall, insbesondere
auf der Grundlage von Aluminium beziehungsweise Aluminiumlegierungen. Bo kann sie
sud einem Streckmetall mit einer Dicke von etwa 0,04 mm und einer Oberfläche von
etwa 620 cm² aus einer Aluminiumlegierung mit einem Gehalt an 0,18 Gew.-% Silicium,
0,48 Gew.-% Eisen, 0,12 Gew.% Kupfer, 1,1 Gew.-% Mangan
0,03 Gew.-%
Magnesiums c 0X01 Gew.-% Chrom, 0,03 Gew.-% Zink und 0,04 Gew.-% Titan sowie Rest
Aluminium bestehen.
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Weitere Beispiele sind Legierungen von Aluminium mit Beryllium und/oder
Titan. Besonders bevorzugt ist eloxiertes Aluminium.
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Der erfindungsgemäße Treibstoffbehälter bringt den großen Vorteil
mit sich, daß er im Gegensatz zu den Treibstoffbehältern dus normalem Stahlblech
auch unter der Einwirkung der Treibstoffe nicht korrodiert (chemische 3eständigkeit)
und durch die Reibung zwischen der Fülleinlage und seiner Innenwand im Gegensatz
zu den Treibstoffbehältern sus normalem Stahlblech mit Korrosionsschutzlackierung
nicht beschädigt wird Ckein Auftreten von Reibungspotentialen) [mechanische Beständigkeit],
wodurch erst die Wirkung der Fülleinlage zur erreichung eines dauerhaften Explosionsschutzes
und einer dauerhaften Flammhemmung zur Geltung kommen kann, wobei gleichzeitig im
Gegensatz zu den :Kunststoffbehältern die Hitzebeständigkeit gewährleistet ist Bei
der Ausführungsform des Reservekenisters nach der Erfindung kommt noch der verfahrenstechnische
Vorteil bei der Herstellung hinzu, daß im-Gegensatz zu den bekannten Reservekanistern
aus normalen Stahlblech, welche die hohen Temperaturen beim Verschweißen der beiden
Schalenhälften infolge Hitzeabriebes nicht aushalten und stellenweise korrodieren
(Lochbildung), das erfindungsgemäß festgelegte Material bei der Iusführungsform
des Reserverkanisters nach der Erfindung such den hohen Temperaturen beim Verschweißen
widersteht.
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Die Explosionssicherheit und Flammsicherheit des erfindungsgemäßen
Treibstoffbehälters wurde an der Ausführungsforz des Reservekanisters Jeweils im
vollständig gefüllten, zur Hälfte gefüllten und fest leeren Zustand experimentell
nachgewiesen. So wurde er in ein Feuer hineingestellt. Es trst außer einer leicht
beherrachbaren kurzen Flamme mit einer Höhe von etwa 5 cm nur an der Einfüllöffnung
nichts ein. In einem -weiteren Versuch wurde in ihn ein Loch geschweißt und dann
wieder sugeschweißt. Auch in diesem Fall wurde nur die vorstehende Erscheinung,
Jedoch keine Explosion beobachtet. In einem noch weiteren Versuch wurde ein angezündetes
Feuerzeug in ihn hineingebracht. Auch dabei trat nur die obige Erscheinung, Jedoch
keine Explosion auf.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften Darlegungen
in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, welche eine perspektivische Darstellung
eines erfindungsgemäß ausgeführten Reservekanisters ist, näher erläutert.
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In dieser ist im Treibstoffbehälter 1 aus beidseitig feueraluminiertem
Stahlblech, welcher aus zwei Schalenhälften 1' 1" zusammengeschweißt 1''' ist, mit
einer Einfüllöffnung mit einem angeschraubten Verschluß 2 eine Fülleinlage 3, welche
von einem Netzwerk gebildet wird.
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Patentansprüche