WO2021146763A1 - Verfahren und penetriereinheit zum einbringen eines fluides in eine batterie sowie damit ausgestattetes fahrzeug - Google Patents

Verfahren und penetriereinheit zum einbringen eines fluides in eine batterie sowie damit ausgestattetes fahrzeug Download PDF

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WO2021146763A1
WO2021146763A1 PCT/AT2021/060020 AT2021060020W WO2021146763A1 WO 2021146763 A1 WO2021146763 A1 WO 2021146763A1 AT 2021060020 W AT2021060020 W AT 2021060020W WO 2021146763 A1 WO2021146763 A1 WO 2021146763A1
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WO
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penetration
arrangement
tool
battery
pressure chamber
Prior art date
Application number
PCT/AT2021/060020
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English (en)
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Inventor
Alexander Ronacher
Thomas Gschwandtner
Lukas PLATZER
Original Assignee
Rosenbauer International Ag
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Publication date
Application filed by Rosenbauer International Ag filed Critical Rosenbauer International Ag
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C17/00—Hand fire-extinguishers essentially in the form of pistols or rifles
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    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
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    • A62C31/22—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing specially adapted for piercing walls, heaped materials, or the like
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    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a method and a penetration unit with a penetration device for introducing a pressurized fluid into a housing interior of a housing of a battery formed by a plurality of galvanic cells.
  • the invention also relates to a vehicle equipped with such a penetration device.
  • One possibility for cooling the battery is to place the battery itself or the entire vehicle in a container or a flood box that is preferably filled with water. For reasons of weight, however, this cannot usually be carried out so quickly and efficiently or such a container is usually not immediately available at the accident site or the place of use.
  • DE 102016206 851 B3 has disclosed an extinguishing method and an extinguishing device for bringing at least one extinguishing agent into a battery.
  • the at least one extinguishing agent is introduced into a housing of the battery which is at least partially sealed against the ingress of water and in which a plurality of battery cells are arranged.
  • a passage opening is made manually in a partial area of a wall of the housing by piercing the partial area by means of an end area of an extinguishing device.
  • the at least one extinguishing agent is introduced into the housing of the battery via a feed channel of the extinguishing device.
  • the disadvantage of this method and the use of this extinguishing device is that the operator during the Operation is located in the immediate vicinity of the battery and is therefore exposed to a high potential risk.
  • DE 102008 059 948 A1 describes a method of fire fighting for a lithium ion battery of a vehicle, in which the interior of the battery is connected to an extinguishing agent reservoir via an emergency line. To fight the fire, the extinguishing agent is introduced into the interior from the extinguishing agent reservoir.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method, a penetration unit and a vehicle equipped with such a penetration unit, by means of which a user is able to easily and safely access the vehicle to create the interior of a battery and its individual cells.
  • the method according to the invention is provided for introducing a pressurized fluid, in particular water, into a battery formed by a plurality of galvanic cells.
  • the battery comprises a housing, which housing has a housing wall that is at least impervious to the ingress of water, and the housing wall delimits a housing interior. The following steps are carried out to introduce the fluid into the battery:
  • a penetration unit with a penetration device which penetration device comprises at least one penetration tool with a penetration section facing the battery and at least one supply channel for the fluid which opens in the area of the penetration section at at least one outlet opening,
  • the penetration device further comprises an actuating means arrangement, that the actuating means arrangement comprises a first pressure chamber, the first Pressure chamber is arranged on the side facing away from the penetration section, that the actuating means arrangement is in operative connection with the at least one penetration tool, and that at least one first supply line is provided, by means of which the pressurized fluid is supplied to the first pressure chamber and at least one first supply line that the adjustment force for the relative adjustment movement of the penetration tool from its rest position in the direction of the battery and the penetration force for the penetration process through the housing wall towards the penetration position of the penetration tool into the battery from the supplied and pressurized fluid to the Penetration tool is transferred.
  • Another procedure is characterized when the actuating means arrangement has a second pressure chamber on the side facing the penetration section and that a second supply line is provided, the supply of the pressurized fluid to the first chamber being prevented and the supply to the penetrating tool in the direction of the battery-directed adjusting force is reduced or completely reduced and, furthermore, the pressurized fluid is fed to the second pressure chamber by means of the second supply line, where the penetration section is at least partially adjusted from the interior of the housing.
  • the penetration device further comprises a base housing and the penetration tool is guided in a longitudinally displaceable manner in the base housing, the first pressure chamber between on the side facing away from the penetration section the penetration tool and the base housing is formed.
  • the pressurized fluid can also be introduced into the first pressure chamber of the actuating means arrangement and the penetration tool can thus be adjusted directly within the base housing.
  • a compressive force is applied to the penetrating tool in the manner of a piston, by means of which the penetrating tool is adjusted in the direction of the battery.
  • a procedure can be advantageous in which the actuating means arrangement is designed as an independent structural unit of the penetrating device and the penetrating device further comprises a base frame with a lever arrangement pivotably mounted in a bearing arrangement and the penetrating tool is arranged on an actuating lever of the lever arrangement and the actuating means arrangement on the one hand is articulated on the base frame and on the other hand on the adjusting lever and that by means of the adjusting means arrangement, the penetration tool together with the adjusting lever is adjusted at least from its rest position into the penetration position.
  • the adjusting means can be designed, for example, as a cylinder-piston arrangement, the adjusting means being formed directly by the pressurized fluid.
  • a third supply line is provided and the third supply line is in flow connection with the at least one supply channel of the penetrating tool, the fluid being supplied separately to the first pressure chamber and the at least one supply channel of the penetrating tool will. In this way, the fluid can still be supplied in a directed manner and independently of the adjustment movement of the penetrating tool.
  • a variant of the method is also advantageous in which at least one waivemit tel is added to the fluid. This creates the possibility not only of spending the fluid in the interior of the battery, but also of being able to add a wide variety of aids for the cooling and / or froging process.
  • Another approach is characterized when an adjusting arrangement is provided, which adjusting arrangement is in operative connection at least with the at least one first supply line and can be adjusted from a blocking pitch to a flow position and vice versa, with at least the supply of the by means of the adjusting arrangement Fluids towards the Pe netriervorides is released or prevented.
  • the actuation and operation of the penetration device can thus be made even more secure.
  • a variant of the method is also advantageous in which a remote actuation arrangement with an actuation device and a command input device is provided and the actuation device is in operative connection with the actuating arrangement, a switchover command being generated by an operator by means of the command input device and transmitted to the actuation device and furthermore the positioning arrangement is switched to its blocking division or flow position.
  • the operation of the penetration unit can thus be made even safer for the respective operator, since the operator can be at a safe distance from the place of use.
  • the penetration unit comprises a transport slide with an actuator attached to it, and the penetration device is arranged on the transport slide, in particular is fixedly held thereon, with an operator before piercing the housing wall of the transport slide together with the penetration device by means of the actuator to the for the training of at least one NEN passage opening provided position is brought.
  • the manual positioning of the penetration device can thus also be made easier for the operator below the vehicle.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the penetration device is fixedly arranged in relation to the battery and held in a fixed position at the position provided for the formation of the at least one passage opening.
  • the penetration device is fixed in place relative to the vehicle and also to the battery located therein. Furthermore, this also ensures that a corresponding retention force of the penetrating device is available during the penetration of the penetrating tool into the battery and also during the supply of the fluid into the interior of the housing.
  • a variant of the method is also advantageous in which at least the penetration device is electrically conductively connected to the potential of the earth before the at least one passage opening is formed. In this way, the risk of the operator becoming electrified starting from the battery can be reliably prevented.
  • Another procedure is characterized when at least a partial amount of the fluid supplied to the battery and possibly at least a partial amount of the at least one additive is or will be received in a collecting container. In this way, environmental pollution and pollution as well as contamination of the soil can be reduced or avoided at all.
  • the penetration unit according to the invention is intended either for mobile use on site or its penetration device as an additional structural unit in each vehicle with a battery provided and carried along for the drive.
  • the penetration unit with its penetration device is used to introduce a pressurized fluid, in particular water, into a battery formed by a plurality of galvanic cells.
  • the battery comprises a housing, which housing has a housing wall that is at least impervious to the ingress of water and wherein a housing interior is bounded by the housing wall.
  • the penetration unit comprises a penetration device with at least one penetration tool, which penetration tool has a penetration section which can be turned towards the battery, and at least one feed channel, which feed channel is arranged in the penetration tool and opens out at at least one outlet opening from the penetration tool in the area of its penetration section, it being additionally provided that the penetration device further comprises an actuating means arrangement, that the actuating means arrangement comprises a first pressure chamber, the first Pressure chamber is arranged on the side facing away from the penetration section, that the actuating means arrangement is in operative connection with the at least one penetrating tool, and that at least one first supply line is provided which opens at least one first supply line into the first pressure chamber of the actuating means arrangement and for supplying at least the Fluid serves.
  • the advantage achieved in this way is that not only the cooling and / or extinguishing process of the battery itself is carried out by means of the pressurized fluid, but the formation of the passage opening in the housing wall also does not have to be carried out manually.
  • the fluid is provided by the supply unit with a predetermined high pressure and fed to the penetration device together with its steep means arrangement.
  • the Stellmit tel arrangement is taken directly with the pressurized fluid supplied to it and the penetrating tool which is operatively connected to it is relatively relocated in the direction of the battery and has also penetrated into it.
  • the actuating means arrangement has a second pressure chamber on the side facing the penetration section and that a second supply line is also provided, which second supply line opens into the second pressure chamber and for supplying at least the pressurized fluid serves.
  • the penetration device further comprises a base housing and the penetration tool is longitudinally displaceable in the base housing, the first pressure chamber being formed on the side facing away from the penetration section between the penetration tool and the base housing.
  • the pressurized fluid can also be introduced into the first pressure chamber of the actuating means arrangement and the penetration tool can thus be adjusted directly within the base housing.
  • the pressurized fluid applies a pressure force to the penetrating tool in the manner of a piston, by means of which the penetrating tool is adjusted in the direction of the battery. This eliminates the otherwise manual activities for introducing the penetration tool into the interior of the battery housing.
  • the at least one supply channel of the penetrating tool opens into the first pressure chamber and is in flow connection therewith. Since a simple structure of the penetration device is created. In this way, the adjustment movement of the penetrating tool can be carried out at about the same time and the pressurized fluid can also be released from the penetrating tool.
  • the actuator arrangement is designed as an independent unit of the penetration device and the penetration device further comprises a base frame with a lever arrangement pivotably mounted in a bearing arrangement and the penetration tool is arranged on an actuating lever of the lever arrangement and the actuation arrangement is hinged on the one hand to the base frame and on the other hand to the adjusting lever and that by means of the adjusting means arrangement, the penetrating tool together with the adjusting lever can be adjusted at least from its rest position to the penetration position.
  • the method for forming the actuating means arrangement an exchange or change of the penetrating tool can be carried out more easily, since the actuating means arrangement forms its own structural unit that is independent of the penetrating tool.
  • the actuating means arrangement can be designed, for example, as a cylinder-piston arrangement, the actuating means being formed directly by the pressurized fluid.
  • Another embodiment is characterized in that a third supply line is provided, which third supply line is in flow connection with the at least one supply channel of the penetration tool. In this way, a still directed supply of the fluid and un dependent on the adjustment movement of the penetrating tool can be achieved.
  • a further possible embodiment has the features that the penetrating section of the penetrating tool is conically tapered on the side facing away from the first pressure chamber. In this way, the required piercing force and the penetration of the penetrating tool into the battery can be reduced.
  • Another embodiment is characterized in that at least one temperature sensor is provided, which at least one temperature sensor is arranged in the area of the penetration section on or in the penetration tool. By providing a temperature sensor, the current temperature of the battery can be determined.
  • Another preferred embodiment is characterized in that an admixing device with a storage container is provided, the storage container being designed for the provision of an additive and by means of which admixing device the additive can be mixed with the fluid. This creates the opportunity not only to spend the fluid in the interior of the battery, but also to be able to add a wide variety of aids for the cooling and / or extinguishing process.
  • an actuating arrangement which actuating arrangement is operatively connected to the at least one first supply line and can be adjusted from a blocking pitch to a flow position and vice versa, with at least the supply of the fluid by means of the actuating arrangement can be released or un terbunden to the penetration device.
  • the actuation and operation of the penetration device can thus be made even more secure.
  • a remote actuation arrangement comprising an actuation device and a command input device in communication therewith is provided and the actuation device is in operative connection with the actuating arrangement.
  • the operation of the penetration unit can be made even safer for the respective operator, since the operator can be at a safe distance from the place of use.
  • Another possible and possibly alternative embodiment has the features that a transport slide is provided with an actuating member attached to it, and furthermore the penetration device is arranged on the transport slide, in particular is fixedly attached to it. Manual positioning of the penetration device below the vehicle can thus also be made considerably easier for the operator.
  • a further embodiment provides that a collecting container is provided, which collecting container is designed to receive at least a partial amount of the fluid supplied to the battery and possibly at least a partial amount of the at least one additive. In this way, environmental pollution and pollution as well as contamination of the floor can be reduced or avoided at all.
  • the invention also relates to a vehicle in which a battery is used as an energy source for its propulsion and movement.
  • a penetration device is arranged in a stationary and stationary manner with respect to the battery in the vehicle.
  • the penetration device comprises: at least one penetration tool with a penetration section facing the battery, a feed channel, which feed channel is arranged in the penetration tool and opens out at at least one outlet opening from the penetration tool in the area of its penetration section, an actuating means arrangement with a first pressure chamber, the first pressure chamber is arranged on the side facing away from the penetration section, and the Stellmit tel arrangement is in operative connection with the at least one penetration tool, at least one first supply line which opens at least one first supply line into the first pressure chamber of the actuating means arrangement and for supplying at least one pressurized fluid, in particular water, is formed, and a coupling arrangement, which coupling arrangement is in flow connection with the at least one first supply line and is arranged on the vehicle and designed for connection to a supply unit et is, and that the penetration device
  • Fig. 1 shows a vehicle with a battery as an energy store and the penetration unit in de Ren operational position, in side view;
  • FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of the penetration unit with the penetration device and its supply unit
  • FIG 3 shows a second exemplary embodiment of the penetration unit with the penetration device and its supply unit
  • FIG. 4 shows a transport slide with the penetrating device attached thereon, in perspective
  • FIG. 5 shows a further deployment position of the penetration unit on an accident vehicle, in side view
  • FIG. 7 shows a further possible embodiment of the penetration unit with its penetration device and a specially designed adjusting means arrangement for the penetration tool, in view and partially in section.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, whereby the disclosures contained in the entire description can be applied accordingly to the same parts with the same reference numerals or the same component names.
  • the position details chosen in the description, such as above, below, side, etc., also relate to the figure immediately described and shown and these position details are to be transferred accordingly to the new position in the event of a change in position.
  • a greatly simplified vehicle 1 is shown in side view, in which at least one energy source is provided for its movement.
  • the at least one energy source is formed by a battery 2 which is designed or used to store the electrical energy.
  • the drive for Fortbe movement of the vehicle 1 takes place by means of at least one electromotor, not shown in detail.
  • the term battery 2 is generally understood to mean all of the most varied types for storing electrical energy, which are based on an electrochemical basis and are preferably designed to be rechargeable.
  • Such batteries 2 preferably include a plurality of galvanic cells which are arranged or taken in a housing 3.
  • the housing 3 has a housing wall 4 which is at least impervious to the ingress of water and which delimits or defines a housing interior 5.
  • at least one dedicated pressure relief opening can be provided. Since this is well known, it was not shown or described in more detail.
  • the at least one pressure relief opening can also serve to form an outflow opening for the pressurized fluid that is introduced into the housing interior 5 if necessary.
  • the vehicles 1 are of a wide variety of types and sizes, which are used to move and / or transport goods. This means that the vehicles can be viewed as a mobile unit. In normal operation, the vehicle 1 is supported with its wheels on the ground. The battery 2 is mostly arranged close to the ground in the vehicle 1. In most cases, the battery 2 is also covered with body parts and / or its own cover parts to avoid damage. The representation of drive components or connecting lines within the vehicle 1 has been omitted for the sake of clarity.
  • a penetration unit 6 is provided in order to be able to provide access to the housing interior 5 of the battery 2 on a mechanical basis.
  • the penetration unit 6 with its penetration device 7 and its supply unit 8 is shown only in simplified form.
  • the penetration device 7 is actuated by means of the pressurized fluid provided by the supply unit 8.
  • at least one first feed line 9 is provided between the penetration device 7 and the supply unit 8.
  • Water is preferably used as the fluid and pressure medium.
  • the supply unit 8 can be designed in a wide variety of ways, this being used to provide the pressurized Flui. Possible examples are a pump, a portable pump, a pump unit, a vehicle (fire service vehicle) with a pump unit, or a tank fire engine.
  • the penetrating device 7 is shown in its inserted position or penetration position which has already penetrated into the housing interior 5.
  • a first possible embodiment of the penetration unit 6 is shown in a strongly stylized representation with its penetration device 7 and supply unit 8.
  • the penetration device 7 can be displaced from its rest position into its deployment position or penetration position into the battery 2 by means of the fluid that is pressurized and also used as a coolant and / or extinguishing agent.
  • the penetration unit 6 for its part comprises the penetration device 7, which has at least one penetration tool 10 with a penetration section 11 which can be turned towards or facing the battery 2.
  • the penetration tool 10 is mostly bolt-shaped or cylindrical in its area facing or facing the battery 2 and can be referred to as or be embodied as a penetrating mandrel 12.
  • the illustration in FIG. 2 shows the penetrating tool 10 in its rest position.
  • the penetrating portion 11 is in turn tapering in the direction of the battery 2, in particular special conical tapering.
  • the Penetrierab preferably ends with a point in order to facilitate penetration into that body part covering the battery 2 and / or into the battery 2 itself.
  • At least one feed channel 13 is provided inside the penetration tool 10, which feed channel opens into at least one outlet opening 14 in the area of the penetration section 11.
  • an actuating means arrangement 37 is provided for the penetration tool 10 for this purpose.
  • the provision of the adjusting means arrangement 37 advantageously enables the operator to be physically distanced from the immediate vicinity of the penetration device 7, as is also indicated in FIG.
  • the actuating means arrangement 37 of the penetration device 7 in turn comprises a base housing 15, within which the penetration tool 10 is received directly and is guided in a longitudinally displaceable manner.
  • the penetration tool 10 forms a type of piston surface 16 of the adjusting means arrangement 37 on its side facing away from the penetration section 11.
  • an area of the piston surface 16 is selected to be many times larger than a cross-sectional area of the penetrating mandrel 12.
  • the adjusting means arrangement 37 forms between the piston surface 16 of the penetrating tool 10 and the basic housing 15 Pressure chamber 17 from or defines this.
  • the at least one first supply line 9 opens into the first pressure chamber 17 and thus fluidically connects the first pressure chamber 17 of the actuating means arrangement 37 of the penetration device 7 with the supply unit 8.
  • the pressurized fluid can start from the supply unit 8 via the first supply line 9 are conveyed into the first pressure chamber 17.
  • the pressure built up by the supply unit 8 or acting on the fluid can be, for example, 1 bar, preferably 10 bar, up to 400 bar.
  • a pressure range between 140 bar and 250 bar can also be applied to the fluid, for example.
  • the fluid is the adjusting force for the relative adjustment movement from the actuating means arrangement 37 to the penetration tool 10 in the direction of the battery 2 applied or transferred.
  • the adjustment movement of the penetration tool 10 takes place relative to the base housing 15.
  • the piercing force for the piercing process of the penetrating tool 10 through the housing wall 4 is also applied or exerted by the fluid supplied under pressure to the first pressure chamber 17.
  • the housing wall 4 of the battery 2 is pierced by means of the penetrating tool 10
  • at least one passage opening is formed in the housing wall 4. If this has taken place and the at least one outlet opening 14 is located inside the battery 2, namely in the housing interior 5, the fluid is also conveyed via the supply channel 13 and the at least one outlet opening 14 into the housing interior 5.
  • the at least one supply channel 13 opens into the first pressure chamber 17 and is thus in flow connection therewith.
  • the pressurized fluid supplied to the first pressure chamber 17 serves not only to cool or extinguish the battery 2, but also to apply the piercing force of the penetrating tool 10 into the battery 2 itself by means of the actuating means arrangement 37.
  • a second pressure chamber 18 is formed or provided on the side facing away from the first pressure chamber and thus on the side facing the Penetrierab section 11 between the Stellmit tel arrangement 37, namely the penetration tool 10, and the base housing 15.
  • a second feed line 19 is provided, which is shown in dashed lines and opens into the second pressure chamber 18.
  • a Stellanord voltage 20 can be provided.
  • the actuating arrangement 20 is at least with the first supply line 9 in Operational connection and is adjustable from a blocking division to a flow position and vice versa. If the second supply line 19 is also provided, a switching process for the supply of the fluid to one of the supply lines 9 or 19 can be carried out by means of the adjusting arrangement 20.
  • the actuating arrangement 20 at least the supply of the fluid to the penetration device 7 and its actuating means arrangement 37 can be released or prevented.
  • a switching position in the form of a switching position between the two supply lines 9 and 19 is possible.
  • the Penetrierab section 11 is received or arranged when the penetration tool 10 is in the rest position or initial position within the base housing 15.
  • the penetrating mandrel 12 can be enclosed at least in sections by the base housing 15 and can thus form the previously described second pressure chamber 18. If the supply of the pressurized fluid to the first pressure chamber 17 is now stopped and the adjustment force directed to the penetrating tool 10 in the direction of the battery 2 is reduced or completely reduced, the pressurized fluid can be supplied to the second pressure chamber 18 .
  • a restoring force acting in the opposite direction to the piercing force is built up by the fluid located in the second pressure chamber 18 and the penetrating tool 10 is at least partially displaced out of the housing interior 5 of the battery 2 by means of the adjusting means arrangement 37. If there is no provision of the penetration tool 10 with the pressurized fluid, the restoring force can be applied by the restoring means described above and acting on a mechanical basis and / or on an electrical basis. If the fluid is supplied to the first pressure chamber 17 via the first supply line 9, it passes from the first pressure chamber 17 into the at least one supply channel 13 of the penetrating tool 10 to the at least one outlet opening 14 and further into the housing interior 5 of the battery 2.
  • the fluid can already flow into the at least one supply channel 13 up to the penetration of the housing wall 4 of the battery 2 and / or an upstream cover or body part of the vehicle 1 flow in and also exit from the at least one outlet opening 14. Since the fluid is preferably water, this does not represent any
  • the supply unit 8 can also include a mixing device 22 with a storage container 23 for storing the additive 21.
  • the admixing device 22 viewed in the direction of flow, can be arranged after the pressure-generating means, for example a pump, as shown in full lines.
  • the pressure-generating means for example a pump
  • an admixing device 22 could also be arranged both upstream of the pressure generating means and downstream of the pressure generating means.
  • chemical solvents, an abrasive, an extinguishing agent, or the like can be used.
  • At least one temperature sensor 24 can be provided.
  • the at least one temperature sensor 24 can preferably be arranged in the area of the penetration section 11 on and / or in the penetration tool 10.
  • the temperature sensor 24 can be connected to a display device via a communication link (not shown in more detail) in order to inform an operator of the currently prevailing temperature.
  • the penetration unit 6 can also have a remote actuation arrangement 25 or a remote actuation unit which comprises an actuation device 26 and a command input device 27 which is in communication therewith.
  • the actuating device 26 is with the actuating arrangement 20 in FIG Active connection in order to adjust it to the selected switch position depending on the input command. For example, an operator can generate a switchover command by means of the command input device 27 and transmit it to the actuating device 26 in order to switch the actuating device 20 into its blocking position or its flow position.
  • At least one separate collecting container 28 can be provided, which is indicated schematically in FIG. 1 in dashed lines below the battery 2.
  • the collecting container 28 is designed or provided to receive at least a subset of the fluid fed to the battery 2 and possibly at least a subset of the at least one additive by means of 21.
  • At least the penetration device 7 can be electrically connected to the potential of the earth before the at least one passage opening is formed.
  • a ground spike 29 can be provided, which is also shown in FIG. 1 to the left of the vehicle 1.
  • the ground spike 29 is connected in an electrically conductive manner to the penetration device 7 by a connecting line (not shown in more detail).
  • FIG. 3 a further and possibly independent embodiment of the penetration device 7 of the penetration unit 6 is shown, in turn for the same parts same reference numerals or component names as in the previous FIGS. 1 and 2 are used ver. In order to avoid unnecessary repetition, reference is made to the detailed description in the preceding FIGS. 1 and 2.
  • the penetration tool 10 is shown here in its extended deployment position or penetration position.
  • the basic structure of the penetration device 7 corresponds to that as this has already been described in detail before.
  • the penetration device 7 in turn comprises the adjusting means arrangement 37 with the penetration tool 10, which is received in the base housing 15 in a longitudinally displaceable manner and is guided therein.
  • Written temperature sensor 24 may be arranged or provided in the area of the penetration section 11 on and / or in the penetration tool 10. For the sake of clarity, however, this was no longer shown in detail.
  • At least the first supply line 9 is provided, which opens into the first pressure chamber 17.
  • the second feed line 19 for the second pressure chamber 18 can also be provided here, as indicated by dashed lines.
  • a third supply line 30 is provided here, which is in direct flow connection with the at least one supply channel 13 of the penetration tool 10.
  • the third supply line 30 can be branched off from the first supply line 9, as is indicated in a simplified manner. However, a separate line routing starting from the supply unit 8 would also be conceivable and possible. With these arrangements, the fluid can be fed separately from one another to the first pressure chamber 17 and the at least one feed channel 13 of the penetration tool 10 via the feed lines 9 and 30.
  • Fig. 4 shows the penetration device 7, which can be designed according to the Ausrete approximately examples described above, and is arranged for easier manual manipulation and positioning on a transport carriage 31, in particular is fixed and fixed in place for operation.
  • the fastening is preferably designed in such a way that the penetration device 7 is held, for example, on the transport carriage 31 such that it can be removed if necessary by means of a screw connection, a clamp connection or the like.
  • an actuator 32 can be provided or arranged on the transport slide 31.
  • the actuating member 32 can be formed by a rod, a handle or the like.
  • At least one spacer element 33 can be provided between the transport slide 31 and the penetration device 7, which is shown next to the transport slide 31.
  • a first end of the distance element 33 is connected to the transport slide 31 and the other end to the penetration device 7, preferably fixed, but detachably if necessary. It is also possible to provide several of the spacer elements 33, also with lengths that differ from one another in order to be able to carry out an individual adjustment of the working height.
  • the penetration device 7 is fastened to the transport slide 31, possibly with the interposition of at least one distance element 33, an operator can push the transport slide 31 together with the penetration device 7 together with the penetration device 7 by means of the actuating member 32 to form the at least one before pushing through the housing wall 4 Passage opening provided position can be spent.
  • the spacer element 33 itself to be variable in length. This creates the possibility of being able to provide the entire structural unit in a short and compact starting position prior to positioning for the penetration process and thus, for example, easier to arrange underneath the vehicle 1 and to align it with respect to the battery 2.
  • variable-length spacer element 33 can then be adjusted or extended to such an extent that the penetration tool 10 is arranged immediately adjacent to the battery 2.
  • the unit described in FIG. 4 can be used when the support can take place on the ground and the battery 2 and the vehicle 1 are above - that is, in a customary, normal position of use.
  • the vehicle 1 can be in a different position, as shown in FIG. It is shown that the vehicle 1 has come to lie on the roof and the wheels are arranged facing upwards.
  • a holding device 34 can be provided.
  • the penetration device 7 can in turn be attached to a part of the Garvor device 34, as has been described above in connection with the transport slide 31 in FIG.
  • fastening members 35 are provided, by means of which the penetration device 7 is stationary with respect to the position provided for the formation of the at least one passage opening the battery 2 can be arranged and held in a fixed position. The fastening of the individual fastening members 35 can take place at a wide variety of locations on the vehicle 1.
  • FIG. 6 it is also shown that part of the penetration unit 6, namely the penetration device 7, is fixedly positioned in the vehicle 1 and is constantly carried along with it.
  • At least one of the previously described supply lines 9, 19, 30 is provided, with part of a coupling arrangement 36 being arranged on the body of the vehicle 1.
  • a section of the at least one supply line 9, 19, 30 is permanently installed and ends at the outer circumference of the vehicle 1.
  • the supply unit 8 with the coupling arrangement 36 can be connected to the at least one supply line 9, 19, 30 coupled and placed in flow connection with the penetrating device 7 Pe.
  • the fluid provided with pressure by the supply unit 8 must then be passed via the coupling sanord 36 and the feed lines 9, 19, 30 which are coupled to one another.
  • the penetration device 7 is also pre-positioned in the vehicle interior and, for example, by means of an unspecified support element on the inside of the vehicle roof against the Battery 2 can be supported.
  • FIG. 7 a further and possibly independent embodiment of the penetration device 7 is shown, the same reference numerals or component designations being used again for the same parts as in the preceding FIGS. 1 to 6.
  • the penetration device 7 is actuated by means of the pressurized fluid provided by the supply unit 8, by which the adjusting force and / or the piercing force for the piercing process of the piercing tool 10 are applied or provided or will be provided.
  • the adjusting means arrangement 37 is provided for the penetration tool 10 as an independent, external unit.
  • the adjusting means arrangement 37 does not act directly on the penetration tool 10 during the adjustment processes, but is operatively connected to an intermediate lever arrangement 38.
  • the lever arrangement 38 for its part comprises an adjusting lever 39 and a base frame 40 pivotably supporting the adjusting lever 39.
  • a first end section of the adjusting lever 39 is pivotably mounted on the base frame 40 by means of a bearing arrangement 41.
  • the pivot axis of the storage arrangement 41 likewise has an alignment extending in the horizontal direction.
  • the penetration tool 10 is arranged in the region of the second end section of the adjusting lever 39, which is opposite the first end section.
  • the penetration tool 10 in turn comprises the feed channel 13, which opens out in the penetration section 11 in at least one outlet opening 14 therefrom.
  • the actuating means arrangement 37 can be designed, for example, in the form of a cylinder-piston arrangement, the pressurized fluid serving as the pressure medium, which is also fed to the penetrating tool 10 as a coolant and / or extinguishing agent and into the battery 2 after it has penetrated its housing wall 4 is injected. Furthermore, the actuating means arrangement 37 is articulated on the one hand on the base frame 40 and on the other hand on the actuating lever 39 of the lever arrangement 38 or is in operative connection therewith.
  • the actuating means arrangement 37 in turn comprises at least the first pressure chamber 17, into which the first supply line 9, starting from the supply unit 8, opens.
  • the actuating means arrangement 37 is made from its rest position into the use position or penetration position.
  • the second feed line 19, which in turn is connected to the second pressure chamber 18 in line s, can in turn be provided for resetting the actuating means arrangement 37 in its rest position.
  • the second feed line 19 is shown only leading away from the actuating arrangement 37, but is in flow connection with the supply unit 8, if necessary with the interposition of the actuating arrangement 20. This is shown and indicated schematically in simplified form.
  • the third feed line 30 can branch off from the first feed line 9 or also form the line s connection between the supply unit 8 and the feed channel 13 of the penetration tool 10 separately from it. Furthermore, the third supply line 30 can also be arranged or formed in the adjusting lever 39.
  • the actuating means arrangement 37 When the first pressure chamber 17 is pressurized with the pressurized fluid, the actuating means arrangement 37 is actuated and adjusted or displaced from its rest position into the use position or penetration position. Depending on the selected articulation point of the actuating means arrangement 37 on the actuating lever 39, the relative adjustment path can be determined and predetermined depending on the stroke of the actuating means arrangement 37 itself.
  • the Stellstoffanord voltage 37 is supported or articulated on the one hand on the base frame 40 and on the other hand on the actuating lever 39. In this way, a force can be introduced from the adjusting means arrangement 37 to the adjusting lever 39 and further to the penetration tool 10 located on the adjusting lever 39.
  • the base frame 40 can, for example, itself already be designed in the form of the transport slide 31 described above and also form the bearing arrangement 41 for the adjusting lever 39.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Penetriereinheit (6) zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides in eine Batterie (2). Dazu ist eine Penetriervorrichtung (7) vorge¬ sehen, bei welcher ein Penetrierwerkzeug (10) längsverschieblich in einem Basisgehäuse (15) geführt ist und bei dem eine erste Druckkammer (17) auf der von einem Penetrierabschnitt (11) abgewendeten Seite zwischen dem Penetrierwerkzeug (10) und dem Basisgehäuse (15) ausgebildet ist. Das Fluid wird der ersten Druckkammer (17) zum Aufbringen der Verstellkraft sowie der Durchstoßkraft zugeführt und damit das Penetrierwerkzeug (10) in Richtung auf die Batterie (2) verlagert und eine Gehäusewand (4) der Batterie (2) durchstoßen. Durch einen im Penetrierwerkzeug (10) befindlichen Zufuhrkanal (13) gelangt das Fluid zu einer Austrittsöffnung (14) und weiter in einen Gehäuseinnenraum (5) der Batterie (2). Die Erfindung betrifft auch noch ein Fahrzeug (1) mit einer Batterie (2) zu dessen Antrieb, wobei das Fahrzeug (1) mit einer ständig mitgeführten Penetriervorrichtung (7) ausgestattet ist.

Description

VERFAHREN UND PENETRIEREINHEIT ZUM EINBRINGEN EINES FLUIDES IN
EINE BATTERIE SOWIE DAMIT AUSGESTATTETES FAHRZEUG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Penetriereinheit mit einer Penetriervorrichtung zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides in einen Gehäuseinnenraum eines Ge häuses einer von einer Mehrzahl an galvanischen Zellen gebildeten Batterie. Weiters betrifft die Erfindung auch noch ein mit einer derartigen Penetriervorrichtung ausgestattetes Fahr zeug.
Bedingt durch den Trend hin zu Fahrzeugen, welche mittels elektrischer Energie angetrieben werden, birgt die Speicherung der elektrischen Energie in Batterien, insbesondere in Hoch voltbatterien, bei Unfällen oder anderen Ereignissen für das Einsatzpersonal ein hohes Gefah renpotential. Wird eine der Zellen beschädigt oder kommt es zu einem sogenannten thermi schen Durchgehen führt dies in weiterer Folge zumeist zu einer Kettenreaktion und einer Überhitzung der einzelnen Zellen. Die dabei auftretende exotherme chemische Reaktion führt zu einem sich selbst verstärkenden, Wärme produzierenden Prozess, in dessen Folge es zu ei nem Brand oder sogar zu einer Explosion der Batterie kommen kann.
Eine Möglichkeit zur Kühlung der Batterie besteht darin, die Batterie selbst oder das gesamte Fahrzeug in einen bevorzugt mit Wasser befüllten Container oder eine Flutbox zu verbringen. Dies ist aber aus Gewichtsgründen zumeist nicht so rasch und effizient durchführbar bzw. steht ein solcher Container an der Unfallstelle bzw. dem Einsatzort meist nicht unmittelbar zur Verfügung.
Aus der DE 102016206 851 B3 ist ein Löschverfahren und eine Löscheinrichtung zum Ein bringen wenigstens eines Löschmittels in eine Batterie bekannt geworden. Das wenigstens eine Löschmittel wird in ein gegen ein Eindringen von Wasser zumindest bereichsweise dich tes Gehäuse der Batterie eingebracht, in welchem eine Mehrzahl von Batteriezellen angeord net ist. Hierfür wird in einem Teilbereich einer Wand des Gehäuses eine Durchtrittsöffnung manuell hergestellt, indem mittels eines Endbereichs einer Löscheinrichtung der Teilbereich durchstoßen wird. Über einen Zuführung skanal der Löscheinrichtung wird das wenigstens eine Löschmittel in das Gehäuse der Batterie eingebracht. Nachteilig bei diesem Verfahren und der Anwendung dieser Löscheinrichtung ist, dass sich die Bedienperson während des Einsatzes in unmittelbarer Nähe zur Batterie befindet und damit einem hohen Gefahrenpoten tial ausgesetzt ist.
Die DE 102008 059 948 Al beschreibt ein Verfahren zur Brandbekämpfung für eine Li thium- Ionen-Batterie eines Fahrzeugs, bei welchem der Innenraum der Batterie über eine Not fallleitung mit einem Löschmittelspeicher verbunden wird. Zur Brandbekämpfung wird das Löschmittel aus dem Löschmittelspeicher in den Innenraum eingeleitet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren, eine Penetriereinheit und ein mit einer derartigen Penetriereinheit ausgestattetes Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, mittels dem ein Benutzer in der Lage ist, einen einfachen und sicheren Zugang in den Innenraum einer Batterie und deren einzelnen Zellen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Penetriereinheit und ein mit einer derartigen Penetriereinheit ausgestattetes Fahrzeug gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere von Wasser, in eine von einer Mehrzahl an galvanischen Zellen gebildete Batte rie vorgesehen. Die Batterie umfasst ein Gehäuse, welches Gehäuse eine zumindest gegen das Eindringen von Wasser dichte Gehäusewand aufweist und wobei von der Gehäusewand ein Gehäuseinnenraum umgrenzt wird. Es werden folgende Schritte zum Einbringen des Fluides in die Batterie durchgeführt:
Bereitstellen einer Penetriereinheit mit einer Penetriervorrichtung, welche Pe netriervorrichtung zumindest ein Penetrierwerkzeug mit einem der Batterie zugewendeten Pe netrierabschnitt und zumindest einen im Bereich des Penetrierab Schnitts an zumindest einer Austrittsöffnung mündenden Zufuhrkanal für das Fluid umfasst,
Durchstoßen der Gehäusewand der Batterie mittels des Penetrierwerkzeugs der Penetriereinheit und dabei Ausbilden zumindest einer Durchtrittsöffnung in der Gehäuse wand,
Einbringen zumindest des Fluides durch die zumindest eine Durchtrittsöffnung in den Gehäuseinnenraum via dem zumindest einen im Penetrierwerkzeug befindlichen Zufuhr kanal und der zumindest einen Austrittsöffnung, wobei weiters vorgesehen ist, dass die Penetriervorrichtung weiters eine Stellmittelanordnung umfasst, dass die Stellmittelanordnung eine erste Druckkammer umfasst, wobei die erste Druckkammer auf der vom Penetrierab schnitt abgewendeten Seite angeordnet ist, dass die Stellmittelanordnung mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug in Wirkverbindung steht, und dass zumindest eine erste Zuleitung vorgesehen ist, mittels welcher zumindest ei nen ersten Zuleitung das unter Druck stehende Fluid der ersten Druckkammer zugeführt wird und dass die Verstellkraft für die relative Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs von sei ner Ruhestellung in Richtung auf die Batterie und die Durchstoßkraft für den Durchstoßvor- gang durch die Gehäusewand hin zur Eindringstellung des Penetrierwerkzeugs in die Batterie von dem zugeführten und unter Druck stehenden Fluid mittels der Stellmittelanordnung auf das Penetrierwerkzeug übertragen wird.
Vorteilhaft ist bei diesen Verfahrensschritten, dass so mittels des unter Druck stehenden Flui des nicht nur der Kühl- und/oder Löschvorgang der Batterie selbst durchgeführt wird, sondern die Ausbildung der Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand auch nicht manuell durchzuführen ist. Das Fluid wird von der Versorgungseinheit mit einem vorbestimmten hohen Druck bereit gestellt und der Penetriervorrichtung samt deren Stellmittelanordnung zugeführt. Die Stellmit telanordnung wird mit dem unter Druck stehenden und dieser zugeführten Fluid direkt betä tigt und das mit dieser in Wirkverbindung stehende Penetrierwerkzeug relativ hin in Richtung auf die Batterie verlagert und auch in diese eingedrungen.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn die Stellmittelanordnung eine zweite Druckkammer auf der dem Penetrierabschnitt zugewendeten Seite aufweist und dass eine zweite Zuleitung vorgesehen ist, wobei die Zufuhr des unter Druck stehenden Fluides in die erste Kammer unterbunden und die auf das Penetrierwerkzeug in Richtung auf die Batterie gerichtete Verstellkraft reduziert oder vollständig abgebaut wird und weiters mittels der zwei ten Zuleitung das unter Druck stehende Fluid der zweiten Druckkammer zugeführt wird, wo bei der Penetrierabschnitt zumindest teilweise aus dem Gehäuseinnenraum heraus verstellt wird. Durch das Vorsehen der zweiten Druckkammer kann nach dem erfolgten Lösch- und/o der Kühlvorgang das Penetrierwerkzeug ohne hohen zusätzlichen manuellen Arbeits- und Kraftaufwand zumindest teilweise aus der Batterie heraus verstellt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher die Penetriervorrichtung weiters ein Basisgehäuse umfasst und das Penetrierwerkzeug längsverschieblich im Basisgehäuse geführt ist, wobei die erste Druckkammer auf der vom Penetrierab schnitt abgewendeten Seite zwischen dem Penetrierwerkzeug und dem Basisgehäuse ausgebildet ist. Da die Penetriervorrichtung ih rerseits mit einem längsverschieblich in einem Basisgehäuse geführten Penetrierwerkzeug ausgestattet ist, kann das unter Druck stehende Fluid auch in die erste Druckkammer der Stell mittelanordnung eingeleitet uns damit direkt das Penetrierwerkzeug innerhalb des Basisge häuses verstellt werden. Durch das unter Druck stehende Fluid wird auf das Penetrierwerk zeug in Art eines Kolbens eine Druckkraft aufgebracht, mittels welcher das Penetrierwerk zeug in Richtung auf die Batterie verstellt wird. Damit entfallen die ansonsten manuellen Tä tigkeiten zum Einbringen des Penetrierwerkzeugs in den Gehäuseinnenraum der Batterie. Weiters ist kein zusätzliches Medium für die Verstellbewegung der Stellmittelanordnung und damit auch des Penetrierwerkzeugs im Basisgehäuse erforderlich. Mit dem Beginn der Zufuhr des Druckmediums hin zur Stellmittelanordnung der Penetriervorrichtung wird einerseits das Penetrierwerkzeug mit seinem Penetrierabschnitt in die Batterie hinein verbracht und weiters auch das Fluid aus der Austrittsöffnung des Penetrierwerkzeugs in das Innere der Batterie ver bracht.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das der ersten Druckkammer zugeführte Fluid von der ersten Druckkammer in den zumindest einen Zufuhrkanal des Penetrierwerkzeugs weitergeleitet wird. Damit wird ein einfacher Aufbau der Penetriervorrichtung geschaffen. So kann ziemlich zeitgleich die Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs durchgeführt und auch der Austritt des unter Druck stehenden Fluides aus dem Penetrierwerkzeug erzielt werden.
Vorteilhaft kann ein Vorgehen vorteilhaft sein, bei dem die Stellmittelanordnung als eigen ständige Baueinheit der Penetriervorrichtung ausgebildet ist und die Penetriervorrichtung wei ters ein Basisgestell mit einer in einer Lageranordnung schwenkbar gelagerten Hebelanord nung umfasst und das Penetrierwerkzeug an einem Stellhebel der Hebelanordnung angeordnet ist und die Stellmittelanordnung einerseits am Basisgestell und andererseits am Stellhebel an gelenkt ist und dass mittels der Stellmittelanordnung das Penetrierwerkzeug mitsamt dem Stellhebel zumindest von seiner Ruhestellung in die Eindringstellung verstellt wird. Mit die ser Verfahrens Variante zur Ausbildung der Stellmittelanordnung kann so einfacher ein Tausch oder Wechsel des Penetrierwerkzeugs durchgeführt werden, da die Stellmittelanordnung eine eigene, vom Penetrierwerkzeug unabhängige Baueinheit bildet. Die Steilmittelanordnung kann z.B. als Zylinder- Kolbenanordnung ausgebildet werden, wobei das Stellmittel direkt von dem unter Druck stehenden Fluid gebildet wird. Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Zulei tung vorgesehen ist und die dritte Zuleitung mit dem zumindest einen Zufuhrkanal des Pe netrierwerkzeugs in Strömungs Verbindung steht, wobei das Fluid voneinander getrennt der ersten Druckkammer und dem zumindest einen Zufuhrkanal des Penetrierwerkzeugs zuge führt wird. Damit kann eine noch gerichtetem Zufuhr des Fluides und unabhängig von der Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs erzielt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher dem Fluid zumindest ein Zusatzmit tel zugemischt wird. So wird die Möglichkeit geschaffen, nicht nur das Fluid in den Innen raum der Batterie zu verbringen, sondern auch noch die unterschiedlichsten Hilfsmittel für den Kühl- und/oder Föschvorgang beifügen zu können.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn eine Stellanordnung vorgese hen ist, welche Stellanordnung zumindest mit der zumindest einen ersten Zuleitung in Wirk verbindung steht und von einer Sperrsteilung zu einer Durchflussstellung und vice versa ver stellbar ist, wobei mittels der Stellanordnung zumindest die Zufuhr des Fluides hin zur Pe netriervorrichtung freigegeben oder unterbunden wird. Damit kann die Betätigung und der Betrieb der Penetriervorrichtung noch sicherer gestaltet werden.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher eine Fernbetätigungsanordnung mit einer Betätigungs Vorrichtung und einer Befehlseingabevorrichtung vorgesehen ist und die Be tätigungsvorrichtung mit der Stellanordnung in Wirkverbindung steht, wobei von einer Bedi enperson mittels der Befehlseingabevorrichtung ein Umschaltbefehl generiert und an die Be tätigungsvorrichtung übertragen wird und weiters die Stellanordnung in deren Sperrsteilung oder Durchfluss Stellung umgestellt wird. So kann der Betrieb der Penetriereinheit noch siche rer für die jeweilige Bedienperson gestaltet werden, da sich die Bedienperson in einer siche ren Entfernung vom Einsatzort befinden kann.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem die Penetriereinheit einen Transportschlitten mit einem daran befestigten Betätigungsorgan umfasst, und die Penetriervorrichtung am Trans portschlitten angeordnet ist, insbesondere feststehend daran gehalten ist, wobei von einer Be dienperson vor dem Durchstoßen der Gehäusewand der Transportschlitten mitsamt der Pe netriervorrichtung mittels des Betätigungsorgans an die für die Ausbildung der zumindest ei- nen Durchtrittsöffnung vorgesehene Position verbracht wird. Damit kann die manuelle Positi onierung der Penetriervorrichtung auch unterhalb des Fahrzeugs für die Bedienperson wesent lich erleichtert werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriervor richtung an der für die Ausbildung der zumindest einen Durchtrittsöffnung vorgesehenen Po sition ortsfest bezüglich der Batterie angeordnet und fix positioniert gehalten wird. So wird eine ortsfeste Fixierung der Penetriervorrichtung relativ bezüglich des Fahrzeugs und auch der darin befindlichen Batterie erzielt. Weiters wird damit aber auch erreicht, dass eine entspre chende Rückhaltekraft der Penetriervorrichtung während des Eindringens des Penetrierwerk zeugs in die Batterie und auch während der Zufuhr des Fluides in den Gehäuseinnenraum zur Verfügung steht.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher zumindest die Penetriervorrichtung vor dem Ausbilden der zumindest einen Durchtrittsöffnung elektrisch leitend mit dem Poten tial der Erde verbunden wird. So kann die Gefahr einer Elektrisierung der Bedienperson aus gehend von der Batterie sicher verhindert werden.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn zumindest eine Teilmenge des der Batterie zugeführten Fluides und gegebenenfalls zumindest eine Teilmenge des zumindest einen Zusatzmittels in einem Sammelbehälter aufgenommen wird oder werden. Damit kann die Umweltbelastung und Verunreinigung sowie Kontaminierung des Bodens herabgesetzt oder überhaupt vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Penetriereinheit ist entweder für den mobilen Einsatz vor Ort oder aber deren Penetriervorrichtung als zusätzliche Baueinheit in jedem Fahrzeug mit einer für den Antrieb vorgesehenen und mitgeführten Batterie vorgesehen. Die Penetriereinheit mit deren Penetriervorrichtung dient zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere von Wasser, in eine von einer Mehrzahl an galvanischen Zellen gebildete Batterie. Die Batte rie umfasst ein Gehäuse, welches Gehäuse eine zumindest gegen das Eindringen von Wasser dichte Gehäusewand aufweist und wobei von der Gehäusewand ein Gehäuseinnenraum um grenzt ist. Die Penetriereinheit umfasst eine Penetriervorrichtung mit zumindest einem Penetrierwerkzeug, welches Penetrierwerkzeug einen der Batterie zuwendbaren Penetrierabschnitt aufweist, und zumindest einen Zufuhrkanal, welcher Zufuhrkanal im Penetrierwerkzeug angeordnet ist und an zumindest einer Austrittsöffnung aus dem Penetrierwerkzeug im Be reich seines Penetrierabschnitts mündet, wobei zusätzlich noch vorgesehen ist, dass die Penetriervorrichtung weiters eine Stellmittelanordnung umfasst, dass die Stellmittelanordnung eine erste Druckkammer umfasst, wobei die erste Druckkammer auf der vom Penetrierab schnitt abgewendeten Seite angeordnet ist, dass die Stellmittelanordnung mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug in Wirkverbindung steht, und dass zumindest eine erste Zuleitung vorgesehen ist, welche zumindest eine erste Zuleitung in die erste Druckkammer der Stellmittelanordnung einmündet und zur Zufuhr zu mindest des Fluides dient.
Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass so mittels des unter Druck stehenden Fluides nicht nur der Kühl- und/oder Löschvorgang der Batterie selbst durchgeführt wird, sondern die Ausbildung der Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand auch nicht manuell durchzuführen ist. Das Fluid wird von der Versorgungseinheit mit einem vorbestimmten hohen Druck bereitge stellt und der Penetriervorrichtung samt deren Steilmittelanordnung zugeführt. Die Stellmit telanordnung wird mit dem unter Druck stehenden und dieser zugeführten Fluid direkt betä tigt und das mit dieser in Wirkverbindung stehende Penetrierwerkzeug relativ hin in Richtung auf die Batterie verlagert und auch in diese eingedrungen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittelan ordnung eine zweite Druckkammer auf der dem Penetrierab schnitt zugewendeten Seite auf weist und dass weiters eine zweite Zuleitung vorgesehen ist, welche zweite Zuleitung in die zweite Druckkammer einmündet und zur Zufuhr zumindest des unter Druck sehenden Fluides dient. Durch das Vorsehen der zweiten Druckkammer kann nach dem erfolgten Lösch- und/o der Kühlvorgang das Penetrierwerkzeug ohne hohen zusätzlichen manuellen Arbeits- und Kraftaufwand zumindest teilweise aus der Batterie heraus verstellt werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, wenn die Penetriervorrichtung wei ters ein Basisgehäuse umfasst und das Penetrierwerkzeug längsverschieblich im Basisgehäuse geführt ist, wobei die erste Druckkammer auf der vom Penetrierab schnitt abgewendeten Seite zwischen dem Penetrierwerkzeug und dem Basisgehäuse ausgebildet ist. Da die Penetriervor- richtung ihrerseits mit einem längs verschieblich in einem Basisgehäuse geführten Penetrier werkzeug ausgestattet ist, kann das unter Druck stehende Fluid auch in die erste Druckkam - mer der Stellmittelanordnung eingeleitet uns damit direkt das Penetrierwerkzeug innerhalb des Basisgehäuses verstellt werden. Durch das unter Druck stehende Fluid wird auf das Pe netrierwerkzeug in Art eines Kolbens eine Druckkraft aufgebracht, mittels welcher das Pe netrierwerkzeug in Richtung auf die Batterie verstellt wird. Damit entfallen die ansonsten ma nuellen Tätigkeiten zum Einbringen des Penetrierwerkzeugs in den Gehäuseinnenraum der Batterie. Weiters ist kein zusätzliches Medium für die Verstellbewegung der Stellmittelanord nung und damit auch des Penetrierwerkzeugs im Basisgehäuse erforderlich. Mit dem Beginn der Zufuhr des Druckmediums hin zur Stellmittelanordnung der Penetriervorrichtung wird ei nerseits das Penetrierwerkzeug mit seinem Penetrierabschnitt in die Batterie hinein verbracht und weiters auch das Fluid aus der Austrittsöffnung des Penetrierwerkzeugs in das Innere der Batterie verbracht.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn der zumindest eine Zufuhrkanal des Penetrierwerk zeugs in die erste Druckkammer einmündet und mit dieser in Strömungs Verbindung steht. Da mit wird ein einfacher Aufbau der Penetriervorrichtung geschaffen. So kann ziemlich zeit gleich die Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs durchgeführt und auch der Austritt des unter Druck stehenden Fluides aus dem Penetrierwerkzeug erzielt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittelan ordnung als eigenständige Baueinheit der Penetriervorrichtung ausgebildet ist und die Pe netriervorrichtung weiters ein Basisgestell mit einer in einer Lageranordnung schwenkbar ge lagerten Hebelanordnung umfasst und das Penetrierwerkzeug an einem Stellhebel der Hebela nordnung angeordnet ist und die Stellmittelanordnung einerseits am Basisgestell und anderer seits am Stellhebel angelenkt ist und dass mittels der Stellmittelanordnung das Penetrierwerk zeug mitsamt dem Stellhebel zumindest von seiner Ruhestellung in die Eindring Stellung ver stellt werden kann. Mit dieser Verfahrensvariante zur Ausbildung der Stellmittelanordnung kann so einfacher ein Tausch oder Wechsel des Penetrierwerkzeugs durchgeführt werden, da die Stellmittelanordnung eine eigene, vom Penetrierwerkzeug unabhängige Baueinheit bildet. Die Stellmittelanordnung kann z.B. als Zylinder- Kolbenanordnung ausgebildet werden, wobei das Stellmittel direkt von dem unter Druck stehenden Fluid gebildet wird. Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine dritte Zuleitung vorgese hen ist, welche dritte Zuleitung mit dem zumindest einen Zufuhrkanal des Penetrierwerkzeugs in Strömungsverbindung steht. Damit kann eine noch gerichtetem Zufuhr des Fluides und un abhängig von der Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs erzielt werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform hat die Merkmale, dass der Penetrierabschnitt des Penetrierwerkzeugs auf die von der ersten Druckkammer abgewendete Seite kegelförmig ver jüngend ausgebildet ist. So kann die erforderliche Durchstoßkraft und das Eindringen des Pe netrierwerkzeugs in die Batterie reduziert werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Temperatur sensor vorgesehen ist, welcher zumindest eine Temperatursensor im Bereich des Penetrierab schnitts am oder im Penetrierwerkzeug angeordnet ist. Durch das Vorsehen eines Temperatur sensor kann die aktuelle Temperatur der Batterie ermittelt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Zumischvor richtung mit einem Speicherbehälter vorgesehen ist, wobei der Speicherbehälter zur Bevorra tung eines Zusatzmittels ausgebildet ist und mittels welcher Zumischvorrichtung das Zusatz mittel dem Fluid zumischbar ist. So wird die Möglichkeit geschaffen, nicht nur das Fluid in den Innenraum der Batterie zu verbringen, sondern auch noch die unterschiedlichsten Hilfs mittel für den Kühl- und/oder Löschvorgang beifügen zu können.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn eine Stellanordnung vorgesehen ist, welche Stellanord nung mit der zumindest einen ersten Zuleitung in Wirkverbindung steht und von einer Sperr steilung zu einer Durchfluss Stellung und vice versa verstellbar ist, wobei mittels der Stellan ordnung zumindest die Zufuhr des Fluides hin zur Penetriervorrichtung freigegeben oder un terbunden werden kann. Damit kann die Betätigung und der Betrieb der Penetriervorrichtung noch sicherer gestaltet werden.
Eine mögliche andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, wenn eine Fernbetäti gung sanordnung umfassend eine Betätigungsvorrichtung und eine damit in Kommunikations verbindung stehende Befehlseingabevorrichtung vorgesehen ist und die Betätigungs Vorrich tung mit der Stellanordnung in Wirkverbindung steht. So kann der Betrieb der Penetrierein heit noch sicherer für die jeweilige Bedienperson gestaltet werden, da sich die Bedienperson in einer sicheren Entfernung vom Einsatzort befinden kann. Eine weitere mögliche und gegebenenfalls alternative Ausführungsform hat die Merkmale, dass ein Transportschlitten mit einem daran befestigten Betätigungsorgan vorgesehen ist, und weiters die Penetriervorrichtung am Transportschlitten angeordnet ist, insbesondere an diesem feststehend befestigt ist. Damit kann die manuelle Positionierung der Penetriervorrichtung auch unterhalb des Fahrzeugs für die Bedienperson wesentlich erleichtert werden.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass ein Sammelbehälter vorgesehen ist, welcher Sammel behälter dazu ausgebildet ist, zumindest eine Teilmenge des der Batterie zugeführten Fluides und gegebenenfalls zumindest eine Teilmenge des zumindest einen Zusatzmittels aufzuneh men. Damit kann die Umweltbelastung und Verunreinigung sowie Kontaminierung des Bo dens herabgesetzt oder überhaupt vermieden werden.
Die Erfindung betrifft weiters auch noch ein Fahrzeug, bei welchem eine Batterie als Energie quelle zu dessen Antrieb und Fortbewegung dient. Zusätzlich zur Batterie ist im Fahrzeug eine Penetriervorrichtung ortsfest und feststehend bezüglich der Batterie angeordnet. Die Pe netriervorrichtung umfasst: zumindest ein Penetrierwerkzeug mit einem der Batterie zugewendeten Penetrierabschnitt, einem Zufuhrkanal, welcher Zufuhrkanal im Penetrierwerkzeug angeordnet ist und an zumindest einer Austrittsöffnung aus dem Penetrierwerkzeug im Bereich seines Pe netrierabschnitts mündet, eine Stellmittelanordnung mit einer ersten Druckkammer, wobei die erste Druck kammer auf der vom Penetrierabschnitt abgewendeten Seite angeordnet ist, und die Stellmit telanordnung mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug in Wirkverbindung steht, zumindest eine erste Zuleitung, welche zumindest eine erste Zuleitung in die erste Druckkammer der Stellmittelanordnung einmündet und zur Zufuhr zumindest eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere Wasser, ausgebildet ist, und eine Kupplungsanordnung, welche Kupplung sanordnung mit der zumindest einen ersten Zuleitung in Strömungs Verbindung steht und am Fahrzeug angeordnet sowie zum An schluss an eine Versorgungseinheit ausgebildet ist, und dass die Penetriervorrichtung feststehend im Fahrzeug und bezüglich der Batterie unmittelbar benachbart zu dieser angeordnet ist. Mit dem Anordnen und dem stetigen Mitführen der Pentriervorrichtung in dem mittels elektri scher Energie angetriebenen Fahrzeug ist es rasch und einfach für das Einsatzpersonal mög lich, einen Kühl- und/oder Löschvorgang bei der ebenfalls im Fahrzeug mitgeführten Batterie durchzuführen. Es ist lediglich die Versorgungseinheit an die Kupplung sanordnung anzukup peln und eine Strömungsverbindung mit dem unter Druck stehenden Fluid herzustellen und das Fluid der Pentriervorrichtung samt deren Stellmittelanordnung zuzuführen. Das Fluid ver stellt das Penetrierwerkzeug hin in Richtung auf die Batterie und bildet in weiterer Folge die Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand der Batterie durch die erfolgte Druckbeaufschlagung aus. Damit entfällt die Vorpositionierung und relative ortsfeste Anordnung der Pentriervor richtung bezüglich der Batterie und es ist ein noch rascherer Einsatz möglich.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Batterie als Energiespeicher und die Penetriereinheit in de ren Einsatzposition, in Seitenansicht;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Penetriereinheit mit der Penetriervorrichtung und deren Versorgungseinheit;
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Penetriereinheit mit der Penetriervorrichtung und deren Versorgungseinheit;
Fig. 4 einen Transportschlitten mit der darauf befestigten Penetriervorrichtung, in An sicht;
Fig. 5 eine weitere Einsatzposition der Penetriereinheit an einem verunfallten Fahrzeug, in Seitenansicht;
Fig. 6 eine weitere fixe Anordnungsmöglichkeit der Penetriervorrichtung im Fahrzeug, in Ansicht;
Fig. 7 ein weiters mögliches Ausführungsbeispiel der Penetriereinheit mit deren Pe netriervorrichtung und einer eigens ausgebildeten Stellmittelanordnung für das Penetrierwerkzeug, in Ansicht und teilweise geschnitten. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mög liche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfah rensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.
In der Fig. 1 ist stark vereinfacht ein Fahrzeug 1 in Seitenansicht gezeigt, bei welchem zumin dest eine Energiequelle zu dessen Fortbewegung vorgesehen ist. Die zumindest eine Energie quelle ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Batterie 2 gebildet, welche zur Speicherung der elektrischen Energie ausgebildet ist bzw. dazu dient. Der Antrieb zur Fortbe wegung des Fahrzeugs 1 erfolgt mittels zumindest eines nicht näher dargestellten Elektromo tors.
Es werden generell unter dem Begriff der Batterie 2 alle unterschiedlichsten Typen zur Spei cherung der elektrischen Energie verstanden, welche auf einer elektrochemischen Basis basie ren und bevorzugt wiederaufladbar ausgebildet sind. Derartige Batterien 2 umfassen bevor zugt eine Mehrzahl an galvanischen Zellen, welche in einem Gehäuse 3 angeordnet bzw. auf genommen sind. Das Gehäuse 3 weist eine zumindest gegen das Eindringen von Wasser dichte Gehäusewand 4 auf, welche einen Gehäuseinnenraum 5 umgrenzt bzw. definiert. Um einen ungewollten Druckanstieg im Gehäuseinnenraum 5 vermeiden zu können, kann z.B. zu mindest eine eigene dafür vorgesehene Druckentlastungsöffnung vorgesehen sein. Da dies all gemein bekannt ist, wurde diese nicht näher dargestellt und detaillierter beschrieben. Die zu mindest eine Druckentlastungsöffnung kann auch noch dazu dienen, eine Ausströmöffnung für das in den Gehäuseinnenraum 5 im Bedarfsfall eingebrachte und unter Druck stehende Fluid zu bilden. Bei den Fahrzeugen 1 handelt es sich um die unterschiedlichsten Typen und Baugrößen, wel che zur Fortbewegung und/oder dem Transport von Gütern dienen. Damit können die Fahr zeuge als mobile Einheit betrachtet werden. Im Normalbetrieb befindet sich das Fahrzeug 1 mit seinen Rädern auf dem Boden abgestützt. Die Batterie 2 ist zumeist bodennah im Fahr zeug 1 angeordnet. Zumeist erfolgt auch eine Abdeckung der Batterie 2 mit Karosserieteilen und/oder eigenen Abdeckteilen zur Vermeidung von Beschädigungen. Auf die Darstellung von Antriebskomponenten oder Verbindungsleitungen innerhalb des Fahrzeugs 1 wurde der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.
Um einen Zugang in den Gehäuseinnenraum 5 der Batterie 2 auf mechanischer Basis herstei len oder ausbilden zu können, ist eine Penetriereinheit 6 vorgesehen. Der besseren Übersicht lichkeit halber ist die Penetriereinheit 6 mit ihrer Penetriervorrichtung 7 und deren Versor gungseinheit 8 nur vereinfacht dargestellt.
Es ist vorgesehen, dass die Betätigung der Penetriervorrichtung 7 mittels des von der Versor gungseinheit 8 bereitgestellten und unter einem Druck stehenden Fluides erfolgt. Zur Lei tungsverbindung und der Zufuhr des Fluides ist zwischen der Penetriervorrichtung 7 und der Versorgungseinheit 8 zumindest eine erste Zuleitung 9 vorgesehen. Als Fluid und Druckme dium wird bevorzugt Wasser verwendet. Durch das Vorsehen der zumindest einen Zuleitung 9 wird eine räumliche Trennung zwischen der Penetriervorrichtung 7 und der Versorgungs einheit 8 geschaffen bzw. im Einsatzfall ermöglicht. Die Versorgungseinheit 8 kann unter schiedlichst ausgebildet sein, wobei diese zur Bereitstellung des unter Druck stehenden Flui des dient. Als mögliche Beispiele sind eine Pumpe, eine Tragkraftspritze, ein Pumpenaggre gat, ein Fahrzeug (Einsatzfahrzeug der Feuerwehr) mit einer Pumpeneinheit, oder ein Tank löschfahrzeug genannt. Die Penetriervorrichtung 7 ist in ihrer in den Gehäuseinnenraum 5 be reits eingedrungenen Einsatzstellung oder Eindringstellung gezeigt.
In der Fig. 2 ist ein erstes mögliches Ausführungsbeispiel der Penetriereinheit 6 in stark stili sierter Darstellung mit deren Penetriervorrichtung 7 und Versorgungseinheit 8 gezeigt. Die Penetriervorrichtung 7 ist bei allen Ausführungsbeispielen von ihrer Ruhestellung in deren Einsatzstellung oder Eindring Stellung in die Batterie 2 mittels des unter Druck stehenden und auch als Kühl- und/oder Löschmittel eingesetzten Fluides verlagerbar. Die Penetriereinheit 6 umfasst ihrerseits die Penetriervorrichtung 7, welche zumindest ein Pe netrierwerkzeug 10 mit einem der Batterie 2 zuwendbaren oder zugewendeten Penetrierab schnitt 11 aufweist. Das Penetrierwerkzeug 10 ist in seinem der Batterie 2 zugewendeten oder zuwendbaren Bereich zumeist bolzenförmig oder zylinderförmig ausgebildet und kann als Pe netrierdorn 12 bezeichnet werden oder ausgebildet sein. Die Darstellung in der Fig. 2 zeigt das Penetrierwerkzeug 10 in dessen Ruhestellung.
Der Penetrierabschnitt 11 ist seinerseits sich in Richtung auf die Batterie 2 verjüngend, insbe sondere kegelförmig verjüngend, ausgebildet. Bevorzugt endet der Penetrierab schnitt 11 mit einer Spitze, um das Eindringen in jenen die Batterie 2 abdeckenden Karosserieteil und/oder in die Batterie 2 selbst zu erleichtern.
Innerhalb des Penetrierwerkzeugs 10 ist zumindest ein Zufuhrkanal 13 vorgesehen, welcher in zumindest einer Austrittsöffnung 14 im Bereich des Penetrierab Schnitts 11 mündet. Um eine manuelle oder hündische Betätigung des Penetrierwerkzeugs 10 beim Ausbilden zumindest einer Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand 4 der Batterie 2 zu vermeiden, ist dazu eine Stellmittelanordnung 37 für das Penetrierwerkzeug 10 vorgesehen. Durch das Vorsehen der Stellmittelanordnung 37 wird mit Vorteil eine räumliche Distanzierung der Bedienperson vom unmittelbaren Nahbereich der Penetriervorrichtung 7 ermöglicht, wie dies auch in der Fig.l angedeutet ist.
Die Stellmittelanordnung 37 der Penetriervorrichtung 7 umfasst ihrerseits ein Basisgehäuse 15, innerhalb welchem das Penetrierwerkzeug 10 direkt aufgenommen und längs verschieblich geführt ist.
Das Penetrierwerkzeug 10 bildet an seiner vom Penetrierabschnitt 11 abgewendeten Seite eine Art Kolbenfläche 16 der Stellmittelanordnung 37 aus. Wie aus dieser Darstellung zu ersehen ist, ist eine Flächenausmaß der Kolbenfläche 16 um ein Vielfaches größer gewählt als eine Querschnittsfläche des Penetrierdorns 12. Die Stellmittelanordnung 37 bildet bei diesem Aus- führungsbeispiel zwischen der Kolbenfläche 16 des Penetrierwerkzeugs 10 und dem Basisge häuse 15 ist eine erste Druckkammer 17 aus bzw. definiert diese. Die zumindest eine erste Zu leitung 9 mündet in die erste Druckkammer 17 ein und verbindet somit strömungstechnisch die erste Druckkammer 17 der Stellmittelanordnung 37 der Penetriervorrichtung 7 mit der Versorgungseinheit 8. So kann das unter Druck stehende Fluid ausgehend von der Versor gungseinheit 8 via der ersten Zuleitung 9 in die erste Druckkammer 17 gefördert werden. Der von der Versorgungseinheit 8 aufgebaute bzw. auf das Fluid einwirkende Druck kann z.B. 1 bar, bevorzugt 10 bar, bis hin zu 400 bar betragen. Es kann das Fluid z.B. auch mit einem Druckbereich zwischen 140 bar und 250 bar beaufschlagt werden.
Gelangt das Fluid in die erste Druckkammer 17 und wirkt dieses auf die Kolbenfläche 16 der Stellmittelanordnung 37 ein, im vorliegenden Ausführungsbeispiel direkt auf das Penetrier werkzeug 10, wird vom Fluid die Verstellkraft zur relativen Verstellbewegung von der Stell mittelanordnung 37 auf das Penetrierwerkzeug 10 in Richtung auf die Batterie 2 aufgebracht bzw. übertragen. Dabei erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verstellbewegung des Penetrierwerkzeugs 10 relativ bezüglich des Basisgehäuses 15.
Weiters wird aber auch von dem der ersten Druckkammer 17 unter Druck zugeführten Fluid die Durchstoßkraft für den Durchstoßvorgang des Penetrierwerkzeugs 10 durch die Gehäuse wand 4 aufgebracht bzw. ausgeübt. Beim Durchstoßen der Gehäusewand 4 der Batterie 2 mit tels des Penetrierwerkzeugs 10 wird zumindest eine Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand 4 ausgebildet. Ist dies erfolgt und befindet sich die zumindest eine Austrittsöffnung 14 inner halb der Batterie 2, nämlich im Gehäuseinnenraum 5, wird auch das Fluid via dem Zufuhrka nal 13 und der zumindest einen Austrittsöffnung 14 in den Gehäuseinnenraum 5 gefördert. Dies deshalb, da bei diesem Ausführungsbeispiel der zumindest eine Zufuhrkanal 13 in die erste Druckkammer 17 einmündet und so mit dieser in Strömungs Verbindung steht.
Das der ersten Druckkammer 17 zugeführte und unter Druck stehende Fluid dient nicht nur zur Kühlung oder dem Löschen der Batterie 2, sondern auch zum Aufbringen der Durchstoß kraft des Penetrierwerkzeugs 10 in die Batterie 2 selbst mittels der Stellmittelanordnung 37.
Weiters kann noch vorgesehen sein, dass auf der von der ersten Druckkammer abgewendeten Seite und somit auf der dem Penetrierab schnitt 11 zugewendeten Seite zwischen der Stellmit telanordnung 37, nämlich dem Penetrierwerkzeug 10, und dem Basisgehäuse 15 eine zweite Druckkammer 18 ausgebildet oder vorgesehen ist. Zur Beaufschlagung der zweiten Druck kammer 18 mit dem unter Druck stehenden Fluid ist eine zweite Zuleitung 19 vorgesehen, welche in strichlierten Linien dargestellt ist, und in die zweite Druckkammer 18 einmündet.
Um wahlweise der ersten Druckkammer 17 oder der zweiten Druckkammer 18 der Stellmit telanordnung 37 jeweils das Fluid zuführen oder zuleiten zu können, kann eine Stellanord nung 20 vorgesehen sein. Die Stellanordnung 20 steht zumindest mit der ersten Zuleitung 9 in Wirkverbindung und ist von einer Sperrsteilung in eine Durchfluss Stellung und vice versa ver stellbar. Ist auch die zweite Zuleitung 19 vorgesehen, kann mittels der Stellanordnung 20 ein Umschaltvorgang für die Zufuhr des Fluides in eine der Zuleitungen 9 oder 19 erfolgen. So kann mittels der Stellanordnung 20 zumindest die Zufuhr des Fluides hin zur Penetriervor richtung 7 und deren Stellmittelanordnung 37 freigegeben oder unterbunden werden. Je nach Ausbildung der Stellanordnung 20 ist eine Schaltstellung in Form einer Umschaltstellung zwischen den beiden Zuleitungen 9 und 19 möglich.
Alternativ dazu wäre es aber auch noch möglich, die Rückstellbewegung des Penetrierwerk zeugs 10 nicht mit dem unter Druck stehenden Fluid durchzuführen, sondern ein eigenes, auf mechanischer und/oder auf elektrischer Basis wirkendes Rückstellmittel vorzusehen. Dabei könnte es sich um eine Feder, einen Stellmotor oder dergleichen handeln. Es ist auch in die sem Fall erforderlich, zumindest den in der ersten Druckkammer 17 herrschenden Druck zu reduzieren oder vollständig abzubauen, wie dies hinlänglich bei fluidisch oder mit Druckluft betriebenen Systemen bekannt ist.
Bei dieser gezeigten Ausbildung der Penetriervorrichtung 7 mit dessen Penetrierwerkzeug 10 ist der Penetrierab schnitt 11 bei sich in der Ruhestellung bzw. Ausgangsstellung befindlichem Penetrierwerkzeug 10 innerhalb des Basisgehäuses 15 aufgenommen bzw. angeordnet. In der ausgefahrenen Betriebs Stellung des Penetrierwerkzeugs 10 kann der Penetrierdorn 12 vom Basisgehäuse 15 zumindest abschnittsweise umschlossen sein und kann so die zuvor beschrie bene zweite Druckkammer 18 ausbilden. Wird nun die Zufuhr des unter Druck stehenden Flu ides in die erste Druckkammer 17 unterbunden und die auf das Penetrierwerkzeug 10 in Rich tung auf die Batterie 2 gerichtete Verstellkraft reduziert oder vollständig abgebaut, kann die Zufuhr des unter Druck stehenden Fluides in die zweite Druckkammer 18 erfolgen. Damit wird eine der Durchstoßkraft in dazu entgegengesetzter Richtung wirkende Rückstellkraft von dem in der zweiten Druckkammer 18 befindlichen Fluid aufgebaut und das Penetrierwerkzeug 10 mittels der Stellmittelanordnung 37 zumindest teilweise aus dem Gehäuseinnenraum 5 der Batterie 2 heraus verstellt. Ist keine Rückstellung des Penetrierwerkzeugs 10 mit dem unter Druck stehenden Fluid vorgesehen, kann die Rückstellkraft von dem zuvor beschriebenen und auf mechanischer Basis und/oder auf elektrischer Basis wirkenden Rückstellmittel aufge bracht werden. Wird das Fluid über die erste Zuleitung 9 der ersten Druckkammer 17 zugeführt, gelangt die ses aus der ersten Druckkammer 17 weiter in den zumindest einen Zufuhrkanal 13 des Pe netrierwerkzeugs 10 bis hin zur zumindest einen Austrittsöffnung 14 und weiter in den Ge- häuseinnenraum 5 der Batterie 2. Am Beginn der Beaufschlagung der ersten Druckkammer 17 der Stellmittelanordnung 37 mit dem unter Druck stehenden Fluid kann bis zum Durchstoßen der Gehäusewand 4 der Batterie 2 und/oder eines vorgelagerten Abdeck- oder Karosserieteils des Fahrzeugs 1 bereits das Fluid in den zumindest einen Zufuhrkanal 13 einströmen und auch noch aus der zumindest einen Austrittsöffnung 14 austreten. Da es sich bei dem Fluid bevorzugt um Wasser handelt, stellt dies kein
Weiters wäre es auch noch möglich, dass dem Fluid zumindest ein Zusatzmittel 21 zugesetzt oder zugemischt wird. Dazu kann die Versorgungseinheit 8 auch noch eine Zumischvorrich tung 22 mit einem Speicherbehälter 23 zur Bevorratung des Zusatzmittels 21 umfassen. So kann die Zumischvorrichtung 22 in Strömungsrichtung gesehen nach dem den Druck erzeu genden Mittel, z.B. einer Pumpe, angeordnet sein, wie dies in vollen Linien dargestellt ist. Es wäre aber auch möglich, so wie dies in strichlierten gezeigt ist, die Zumischvorrichtung 22 noch vor dem, den Druck auf das Fluid aufbringende Mittel anzuordnen. Alternativ dazu könnte aber auch sowohl vor dem Druckerzeugungsmittel als nach dem Druckerzeugungsmit tel jeweils eine Zumischvorrichtung 22 angeordnet sein. Als Zusatzmittel können chemische Lösungsmittel, ein Abrasivmittel, ein Löschmittel oder dergleichen verwendet werden.
Zur Ermittlung oder dem Feststellen der aktuellen Temperatur der Batterie 2, insbesondere in deren Gehäuseinnenraum 5, kann zumindest ein Temperatursensor 24 vorgesehen sein. Der zumindest eine Temperatursensor 24 kann bevorzugt im Bereich des Penetrierab Schnitts 11 am und/oder im Penetrierwerkzeug 10 angeordnet sein. Der Temperatursensor 24 kann über eine nicht näher dargestellte Kommunikationsverbindung mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung stehen, um die aktuell herrschende Temperatur einer Bedienperson zur Kenntnis zu bringen.
Wie nun in der Fig. 1 weiters dargestellt ist, kann die Penetriereinheit 6 auch noch eine Fern betätigung sanordnung 25 oder eine Fernbetätigung seinheit aufweisen, welche eine Betäti gungsvorrichtung 26 und eine damit in Kommunikationsverbindung stehende Befehlseingabe vorrichtung 27 umfasst. Die Betätigungsvorrichtung 26 steht mit der Stellanordnung 20 in Wirkverbindung, um diese je nach Eingabebefehl in die ausgewählte Schaltstellung zu ver stellen. So kann von einer Bedienperson mittels der Befehlseingabevorrichtung 27 ein Um schaltbefehl generiert und an die Betätigungs Vorrichtung 26 übertragen werden, um die Stel lanordnung 20 in deren Sperr Stellung oder Durchfluss Stellung umzu stellen.
Zur Vermeidung von Umweltverschmutzungen durch das in die Batterie 2 eingebrachte und aus dieser wiederum ausgetretene Fluid und dem gegebenenfalls zugesetzten Zusatzmittels 21 kann zumindest ein eigener Sammelbehälter 28 vorgesehen sein, welcher in der Fig. 1 in strichlierten Finien unterhalb der Batterie 2 schematisch angedeutet ist. Der Sammelbehälter 28 ist dazu ausgebildet oder vorgesehen, zumindest eine Teilmenge des der Batterie 2 zuge führten Fluides und gegebenenfalls zumindest eine Teilmenge des zumindest einen Zusatz mittels 21 in sich aufzunehmen.
Um eine Kontaktierung der Bedienperson mit der gegebenenfalls noch in der Batterie 2 ge speicherten elektrischen Energie zu vermeiden, kann zumindest die Penetriervorrichtung 7 vor dem Ausbilden der zumindest einen Durchtrittsöffnung elektrisch leitend mit dem Potential der Erde verbunden werden. Dazu kann ein Erdspieß 29 vorgesehen werden, welcher eben falls in der Fig. 1 links neben dem Fahrzeug 1 dargestellt ist. Der Erdspieß 29 ist mit einer nicht näher bezeichneten Verbindungsleitung mit der Penetriervorrichtung 7 elektrisch leitend verbunden.
In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Penetriervorrichtung 7 der Penetriereinheit 6 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile glei che Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 ver wendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Be schreibung in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Das Penetrierwerkzeug 10 ist hier in seiner ausgefahrenen Einsatzstellung oder Eindring Stellung dargestellt.
Der grundsätzliche Aufbau der Penetriervorrichtung 7 entspricht jenem, wie dieser zuvor be reits detailliert beschrieben worden ist. Die Penetriervorrichtung 7 umfasst wiederum die Stellmittelanordnung 37 mit dem im Basisgehäuse 15 längsverschieblich aufgenommenen und darin geführten Penetrierwerkzeug 10. Es kann auch wiederum der zuvor in der Fig. 2 be- schriebene Temperatursensor 24 im Bereich des Penetrierabschnitts 11 am und/oder im Pe netrierwerkzeug 10 angeordnet oder vorgesehen sein. Dieser wurde der besseren Übersicht lichkeit jedoch nicht mehr näher dargestellt.
Es ist zumindest die erste Zuleitung 9 vorgesehen, welche in die erste Druckkammer 17 ein mündet. Die zweite Zuleitung 19 für die zweite Druckkammer 18 kann auch hier vorgesehen sein, wie dies mit strichlierten Linien angedeutet ist. Weiters ist hier eine dritte Zuleitung 30 vorgesehen, welche direkt mit dem zumindest einen Zufuhrkanal 13 des Penetrierwerkzeugs 10 in Strömungs Verbindung steht.
Die dritte Zuleitung 30 kann von der ersten Zuleitung 9 abgezweigt werden, wie dies verein facht angedeutet ist. Es wäre aber auch eine getrennte Leitungsführung ausgehend von der Versorgungseinheit 8 denkbar und möglich. Mit diesen Anordnungen kann das Fluid via den Zuleitungen 9 und 30 voneinander getrennt der ersten Druckkammer 17 und dem zumindest einen Zufuhrkanal 13 des Penetrierwerkzeugs 10 zugeführt werden.
Die Fig. 4 zeigt die Penetriervorrichtung 7, welche gemäß der zuvor beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele ausgebildet sein kann, und zu deren einfacheren manuellen Manipulation und Positionierung auf einem Transportschlitten 31 angeordnet ist, insbesondere an diesem für die Bedienung feststehend und ortsfest befestigt ist. Die Befestigung ist bevorzugt derart ausge bildet, dass die Penetriervorrichtung 7 z.B. am Transportschlitten 31 mittels einer Schraubver bindung, einer Klemmverbindung oder dergleichen bedarfsweise abnehmbar gehalten ist. Um diese Einheit aus dem Transportschlitten 31 und der Penetriervorrichtung 7 auch unterhalb des Fahrzeugs hinein verbringen zu können, kann am Transportschlitten 31 ein Betätigungsor gan 32 vorgesehen oder angeordnet sein. Das Betätigungsorgan 32 kann durch eine Stange, eine Handhabe oder dergleichen gebildet sein. So kann der Transportschlitten 31 mit der Pe netriervorrichtung 7 von einer Bedienperson mittels des Betätigungsorgans 32 von außerhalb des Fahrzeugs 1 bedient und manövriert werden.
Zur Anpassung der Arbeitshöhe der Penetriervorrichtung 7 kann zwischen dem Transport schlitten 31 und der Penetriervorrichtung 7 zumindest ein Distanzelement 33 vorgesehen wer den, welches seitlich neben dem Transportschlitten 31 dargestellt ist. Ein erstes Ende des Dis tanzelements 33 wird mit dem Transportschlitten 31 und das andere Ende mit der Penetrier vorrichtung 7 bevorzugt feststehend, jedoch bedarfsweise lösbar, verbunden. Es können auch mehrere der Distanzelemente 33, auch mit zueinander unterschiedlichen Längen, vorgesehen werden, um eine individuelle Anpassung der Arbeitshöhe durchführen zu können. Ist die Pe netriervorrichtung 7 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von zumindest einem Distan zelement 33 am Transportschlitten 31 befestigt, kann von einer Bedienperson vor dem Durch stoßen der Gehäusewand 4 der Transportschlitten 31 mitsamt der Penetriervorrichtung 7 mit tels des Betätigungsorgans 32 an die für die Ausbildung der zumindest einen Durchtrittsöff nung vorgesehene Position verbracht werden. Es wäre aber auch denkbar, das Distanzelement 33 selbst längenveränderbar auszubilden. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, die gesamte Baueinheit vor dem Positionieren für den Penetriervorgang in einer kurzen und kompakten Ausgangsstellung bereitstellen zu können und so z.B. einfacher unterhalb des Fahrzeugs 1 an ordnen und bezüglich der Batterie 2 ausrichten zu können.
Im Einsatzfall kann dann das längenveränderbare Distanzelement 33 soweit verstellt oder aus gefahren werden, dass das Penetrierwerkzeug 10 unmittelbar benachbart zu der Batterie 2 an geordnet ist. Zusätzlich kann es je nach Lage des Fahrzeugs 1 noch erforderlich sein, die Pe netriervorrichtung 7 in seiner ausgerichteten und vorpositionierten Lage am Fahrzeug 1 orts fest positioniert zu halten. Dies kann z.B. mittels Spanngurten, Zurrgurten oder dergleichen erfolgen. Ist dies erfolgt, kann sich die Bedienperson aus dem unmittelbaren Gefahrenbereich entfernen und den Penetriervorgang aus sicherer Entfernung starten oder einleiten.
Die in der Fig. 4 beschriebene Einheit kann dann eingesetzt werden, wenn die Abstützung am Boden erfolgen kann und sich die Batterie 2 und das Fahrzeug 1 oberhalb befinden - also in einer üblichen, normalen Gebrauchslage.
Nach einem Unfall kann sich jedoch das Fahrzeug 1 in einer davon abweichenden Lage befin den, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist. So ist dargestellt, dass das Fahrzeug 1 am Dach zu lie gen gekommen ist und die Räder nach oben gerichtet angeordnet sind.
Um eine ortsfeste und fixe Positionierung der Penetriervorrichtung 7 bezüglich des Fahrzeugs 1 zu erzielen, kann eine Haltevorrichtung 34 vorgesehen werden. An einem Teil der Haltevor richtung 34 kann wiederum die Penetriervorrichtung 7 befestigt werden, wie dies zuvor in der Fig. 4 in Verbindung mit dem Transportschlitten 31 beschrieben worden ist. Zusätzlich sind Befestigungsorgane 35 vorgesehen, mittels derer die Penetriervorrichtung 7 an der für die Ausbildung der zumindest einen Durchtrittsöffnung vorgesehenen Position ortsfest bezüglich der Batterie 2 angeordnet und fix positioniert gehalten werden kann. Die Befestigung der ein zelnen Befestigungsorgane 35 kann an den unterschiedlichsten Stellen des Fahrzeugs 1 erfol gen.
In der Fig. 6 ist noch gezeigt, dass ein Teil der Penetriereinheit 6, nämlich die Penetriervor richtung 7, ortsfest fix positioniert in dem Fahrzeug 1 angeordnet ist und ständig mit diesem mitgeführt wird.
Ausgehend von der Penetriervorrichtung 7 ist zumindest eine der zuvor beschriebenen Zulei tungen 9, 19, 30 vorgesehen, wobei an der Karosserie des Fahrzeugs 1 ein Teil einer Kupp lungsanordnung 36 angeordnet ist. Innerhalb des Fahrzeugs 1 ist ein Teilabschnitt der zumin dest einen Zuleitung 9, 19, 30 fix verlegt und endet am Außenumfang des Fahrzeugs 1. Im Einsatz- oder Notfall kann die Versorgungseinheit 8 mit der Kupplung sanordnung 36 an die zumindest eine Zuleitung 9, 19, 30 angekuppelt und in Strömungs Verbindung mit der Pe netriervorrichtung 7 verbracht werden. Zur Aktivierung der Penetriervorrichtung 7 ist dann das von der Versorgungseinheit 8 mit Druck bereitgestellte Fluid via der Kupplung sanord nung 36 und die miteinander gekuppelten Zuleitung 9, 19, 30 zu verbringen.
Weiters ist in der Fig. 6 noch dargestellt, dass bei einer nicht ortsfest im Fahrzeug 1 vorgese henen Anordnung der Penetriervorrichtung 7, im Einsatzfall die Penetriervorrichtung 7 auch im Fahrzeuginnenraum vorpositioniert und z.B. mittels eines nicht näher bezeichneten Stütze lements an der Innenseite des Fahrzeugdachs gegen die Batterie 2 abgestützt werden kann.
In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Penetriervorrichtung 7 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 6 verwendet werden. Um unnö tige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegan genen Fig. 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Es ist hier lediglich die Ausführungs- Variante der Penetriervorrichtung 7 gezeigt, wobei auf die Darstellung der zuvor beschriebe nen Versorgungseinheit 8 verzichtet worden ist. Diese kann gemäß der zuvor erfolgten Be schreibung ausgebildet oder ausgeführt werden.
Es ist auch hier wiederum vorgesehen, dass die Betätigung der Penetriervorrichtung 7 mittels des von der Versorgungseinheit 8 bereitgestellten und unter Druck stehenden Fluides erfolgt, von welchem die Verstellkraft und/oder die Durchstoßkraft für den Durchstoßvorgang des Pe netrierwerkzeugs 10 aufgebracht oder bereitgestellt werden oder wird.
Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei welchen das Penetrier werkzeug 10 als Bestandteil der Stellmittelanordnung 37 jeweils längsverschieblich im Basis gehäuse 15 geführt und aufgenommen ist, ist bei dieser Ausführungsvariante die Stellmittela nordnung 37 für das Penetrierwerkzeug 10 als eigenständige, externe Baueinheit vorgesehen. Die Stellmittelanordnung 37 wirkt bei den Verstellvorgängen nicht direkt auf das Penetrier werkzeug 10 ein, sondern steht mit einer zwischengeschalteten Hebelanordnung 38 in Wirk verbindung mit dieser.
Die Hebelanordnung 38 umfasst ihrerseits einen Stellhebel 39 und ein den Stellhebel 39 schwenkbar lagerndes Basisgestell 40. Ein erster Endabschnitt des Stellhebels 39 ist mittels einer Lageranordnung 41 schwenkbar am Basisgestell 40 gelagert. Bei einem sich in horizon taler Gebrauchslage befindlichen Basisgestell 40 weist die Schwenkachse der Lageranord nung 41 ebenfalls eine in horizontaler Richtung verlaufende Ausrichtung auf. Im Bereich des und dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden zweiten Endabschnitts des Stellhebels 39 ist das Penetrierwerkzeug 10 angeordnet. Das Penetrierwerkzeug 10 umfasst wiederum den Zu fuhrkanal 13, welcher im Penetrierabschnitt 11 in zumindest einer Austrittsöffnung 14 aus diesem ausmündet.
Die Stellmittelanordnung 37 kann z.B. in Form einer Zylinder- Kolbenanordnung ausgebildet sein, wobei als Druckmedium das unter Druck stehende Fluid dient, welches auch dem Pe netrierwerkzeug 10 als Kühl- und/oder Löschmittel zugeleitet und in die Batterie 2 nach dem Durchdringen von dessen Gehäusewand 4 injiziert wird. Weiters ist die Stellmittelanordnung 37 einerseits am Basisgestell 40 und andererseits am Stellhebel 39 der Hebelanordnung 38 an gelenkt oder steht mit diesen in Wirkverbindung.
Es umfasst die Stellmittelanordnung 37 wiederum zumindest die erste Druckkammer 17, in welche die erste Zuleitung 9 ausgehend von der Versorgungseinheit 8 einmündet. Bei Beauf schlagung der ersten Druckkammer 17 mit dem unter Druck stehenden Fluid, wird die Stell mittelanordnung 37 von deren Ruhestellung in die Einsatzstellung oder Eindringstellung ver stellt. Gegebenenfalls kann zur Rückstellung der Stellmittelanordnung 37 in deren Ruhestellung wiederum die zweite Zuleitung 19 vorgesehen sein, welche ihrerseits mit der zweiten Druck kammer 18 in Leitung s Verbindung steht. Die zweite Zuleitung 19 ist nur von der Stellmittela nordnung 37 wegführend dargestellt, steht jedoch gegebenenfalls unter Zwischenschaltung der Stellanordnung 20 mit der Versorgungseinheit 8 in Strömungsverbindung. Dies ist sche matisch vereinfacht dargestellt und angedeutet. Es wäre auch wiederum möglich, die Rück stellkraft für die Rückstellbewegung des Penetrierwerkzeugs 10 mit einem der zuvor beschrie benen und auf mechanischer Basis und/oder auf elektrischer Basis wirkenden Rückstellmittel aufzubringen. Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, bei all den beschriebenen Ausführungsbeispielen den Penetriervorgang und das damit verbundene Eindringen des Pe netrierwerkzeugs 10 in die Batterie 2 manuell von einer Bedienperson durchzuführen.
Die dritte Zuleitung 30 kann von der ersten Zuleitung 9 abzweigen oder auch getrennt von dieser die Leitung s Verbindung zwischen der Versorgungseinheit 8 und dem Zufuhrkanal 13 des Penetrierwerkzeugs 10 ausbilden. Weiters kann die dritte Zuleitung 30 auch im Stellhebel 39 angeordnet oder ausgebildet sein.
Bei Druckbeaufschlagung der ersten Druckkammer 17 mit dem unter Druck stehenden Fluid wird die Stellmittelanordnung 37 betätigt und von deren Ruhestellung in die Einsatzstellung oder Eindringstellung verstellt oder verlagert. Je nach gewähltem Anlenkungspunkt der Stell mittelanordnung 37 am Stellhebel 39 kann der relative Verstellweg in Abhängigkeit vom Hub der Stellmittelanordnung 37 selbst festgelegt und vorbestimmt werden. Die Stellmittelanord nung 37 ist einerseits am Basisgestell 40 und andererseits am Stellhebel 39 abgestützt oder angelenkt. Damit kann eine Krafteinleitung ausgehend von der Stellmittelanordnung 37 auf den Stellhebel 39 und weiter an das am Stellhebel 39 befindliche Penetrierwerkzeug 10 erfol gen bzw. durchgeführt werden. Das Basisgestell 40 kann z.B. selbst bereits in Form des zuvor beschriebenen Transportschlittens 31 ausgebildet sein und zusätzlich die Lageranordnung 41 für den Stellhebel 39 ausbilden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung Fahrzeug 31 Transportschlitten Batterie 32 B etätigung sorg an Gehäuse 33 Distanzelement Gehäusewand 34 Haltevorrichtung Gehäuseinnenraum 35 Befestigungsorgan Penetriereinheit 36 Kupplung s anordnung Penetriervorrichtung 37 Stellmittelanordnung Versorgungseinheit 38 Hebelanordnung erste Zuleitung 39 Stellhebel Penetrierwerkzeug 40 Basisgestell Penetrierabschnitt 41 Lageranordnung Penetrierdom Zufuhrkanal Austrittsöffnung Basisgehäuse Kolbenfläche erste Druckkammer zweite Druckkammer zweite Zuleitung Stellanordnung Zusatzmittel Zumischvorrichtung Speicherbehälter Temperatursensor Fernbetätigungsanordnung Betätigungsvorrichtung Befehlseingabevorrichtung Sammelbehälter Erdspieß dritte Zuleitung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere von
Wasser, in eine von einer Mehrzahl an galvanischen Zellen gebildete Batterie (2), wobei die Batterie (2) ein Gehäuse (3) umfasst, welches Gehäuse (3) eine zumindest gegen das Eindrin gen von Wasser dichte Gehäusewand (4) aufweist und wobei von der Gehäusewand (4) ein Gehäuseinnenraum (5) umgrenzt wird, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden
Bereitstellen einer Penetriereinheit (6) mit einer Penetriervorrichtung (7), welche Penetriervorrichtung (7) zumindest ein Penetrierwerkzeug (10) mit einem der Batterie (2) zu gewendeten Penetrierabschnitt (11) und zumindest einen im Bereich des Penetrierabschnitts (11) an zumindest einer Austrittsöffnung (14) mündenden Zufuhrkanal (13) für das Fluid um fasst,
Durchstoßen der Gehäusewand (4) der Batterie (2) mittels des Penetrierwerkzeugs (10) der Penetriereinheit (6) und dabei Ausbilden zumindest einer Durchtrittsöffnung in der Gehäusewand (4),
Einbringen zumindest des Fluides durch die zumindest eine Durchtrittsöffnung in den Gehäuseinnenraum (5) via dem zumindest einen im Penetrierwerkzeug (10) befindlichen Zufuhrkanal (13) und der zumindest einen Austrittsöffnung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriervorrichtung (7) weiters eine Stellmittelanordnung (37) umfasst, dass die Stellmittelanordnung (37) eine erste Druckkammer (17) umfasst, wobei die erste Druckkammer (17) auf der vom Penetrierabschnitt (11) abgewendeten Seite angeord net ist, dass die Stellmittelanordnung (37) mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug (10) in Wirkverbindung steht, und dass zumindest eine erste Zuleitung (9) vorgesehen ist, mittels welcher zumindest einen ersten Zuleitung (9) das unter Druck stehende Fluid der ersten Druckkammer (17) zuge führt wird und dass die Verstellkraft für die relative Verstellbewegung des Penetrierwerk zeugs (10) von seiner Ruhestellung in Richtung auf die Batterie (2) und die Durchstoßkraft für den Durchstoßvorgang durch die Gehäusewand (4) hin zur Eindringstellung des Penetrier werkzeugs (10) in die Batterie (2) von dem zugeführten und unter Druck stehenden Fluid mit tels der Stellmittelanordnung (37) auf das Penetrierwerkzeug (10) übertragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittelanord nung (37) eine zweite Druckkammer (18) auf der dem Penetrierabschnitt (11) zugewendeten Seite aufweist und dass eine zweite Zuleitung (19) vorgesehen ist, wobei die Zufuhr des unter Druck stehenden Fluides in die erste Druckkammer (17) unterbunden und die auf das Pe netrierwerkzeug (10) in Richtung auf die Batterie (2) gerichtete Verstellkraft reduziert oder vollständig abgebaut wird und weiters mittels der zweiten Zuleitung (19) das unter Druck ste hende Fluid der zweiten Druckkammer (18) zugeführt wird, wobei der Penetrierabschnitt (11) zumindest teilweise aus dem Gehäuseinnenraum (5) heraus verstellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Penetrier vorrichtung (7) weiters ein Basisgehäuse (15) umfasst und das Penetrierwerkzeug (10) längs verschieblich im Basisgehäuse (15) geführt ist, wobei die erste Druckkammer (17) auf der vom Penetrierabschnitt (11) abgewendeten Seite zwischen dem Penetrierwerkzeug (10) und dem Basisgehäuse (15) ausgebildet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der ersten Druckkammer (17) zugeführte Fluid von der ersten Druckkammer (17) in den zumindest einen Zufuhrkanal (13) des Penetrierwerkzeugs (10) weitergeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittelanordnung (37) als eigenständige Baueinheit der Penetriervorrichtung (7) ausgebil det ist und die Penetriervorrichtung (7) weiters ein Basisgestell (40) mit einer in einer Lager anordnung (41) schwenkbar gelagerten Hebelanordnung (38) umfasst und das Penetrierwerk zeug (10) an einem Stellhebel (39) der Hebelanordnung (38) angeordnet ist und die Stellmit telanordnung (37) einerseits am Basisgestell (40) und andererseits am Stellhebel (39) ange lenkt ist und dass mittels der Stellmittelanordnung (37) das Penetrierwerkzeug (10) mitsamt dem Stellhebel (39) zumindest von seiner Ruhestellung in die Eindringstellung verstellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Zuleitung (30) vorgesehen ist und die dritte Zuleitung (30) mit dem zumindest ei nen Zufuhrkanal (13) des Penetrierwerkzeugs (10) in Strömungsverbindung steht, wobei das Fluid voneinander getrennt der ersten Druckkammer (17) und dem zumindest einen Zufuhrka nal (13) des Penetrierwerkzeugs (10) zugeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fluid zumindest ein Zusatzmittel (21) zugemischt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellanordnung (20) vorgesehen ist, welche Stellanordnung (20) zumindest mit der zumindest einen ersten Zuleitung (9) in Wirkverbindung steht und von einer Sperrsteilung zu einer Durchfluss Stellung und vice versa verstellbar ist, wobei mittels der Stellanordnung (20) zumindest die Zufuhr des Fluides hin zur Penetriervorrichtung (7) freigegeben oder unterbun- den wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernbetätigungsanordnung (25) mit einer Betätigungs Vorrichtung (26) und einer Be fehlseingabevorrichtung (27) vorgesehen ist und die Betätigungsvorrichtung (26) mit der Stel lanordnung (20) in Wirkverbindung steht, wobei von einer Bedienperson mittels der Befehls- eingabevorrichtung (27) ein Umschaltbefehl generiert und an die Betätigungsvorrichtung (26) übertragen wird und weiters die Stellanordnung (20) in deren Sperrsteilung oder Durchfluss stellung umgestellt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriereinheit (6) einen Transportschlitten (31) mit einem daran befestigten Betäti- gungsorgan (32) umfasst, und die Penetriervorrichtung (7) am Transportschlitten (31) ange ordnet ist, insbesondere feststehend daran gehalten ist, wobei von einer Bedienperson vor dem Durchstoßen der Gehäusewand (4) der Transportschlitten (31) mitsamt der Penetriervorrich tung (7) mittels des Betätigungsorgans (32) an die für die Ausbildung der zumindest einen Durchtrittsöffnung vorgesehene Position verbracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriervorrichtung (7) an der für die Ausbildung der zumindest einen Durchtritts öffnung vorgesehenen Position ortsfest bezüglich der Batterie (2) angeordnet und fix positio niert gehalten wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Penetriervorrichtung (7) vor dem Ausbilden der zumindest einen Durch trittsöffnung elektrisch leitend mit dem Potential der Erde verbunden wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge des der Batterie (2) zugeführten Fluides und gegebenenfalls zumindest eine Teilmenge des zumindest einen Zusatzmittels (21) in einem Sammelbehälter (28) aufgenommen wird oder werden.
14. Penetriereinheit (6) zum Einbringen eines unter Druck stehenden Fluides, insbe sondere von Wasser, in eine von einer Mehrzahl an galvanischen Zellen gebildete Batterie (2), wobei die Batterie (2) ein Gehäuse (3) umfasst, welches Gehäuse (3) eine zumindest gegen das Eindringen von Wasser dichte Gehäusewand (4) aufweist und wobei von der Gehäuse wand (4) ein Gehäuseinnenraum (5) umgrenzt ist, die Penetriereinheit (6) umfasst eine Penetriervorrichtung (7) mit zumindest einem Penetrierwerkzeug (10), welches Penetrierwerkzeug (10) einen der Batterie (2) zuwendbaren Penetrierabschnitt (11) aufweist, und zumindest einen Zufuhrkanal (13), welcher Zufuhrkanal (13) im Penetrier werkzeug (10) angeordnet ist und an zumindest einer Austrittsöffnung (14) aus dem Penetrier werkzeug (10) im Bereich seines Penetrierabschnitts (11) mündet, insbesondere zur Durch führung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriervorrichtung (7) weiters eine Stellmittelanordnung (37) umfasst, dass die Stellmittelanordnung (37) eine erste Druckkammer (17) umfasst, wobei die erste Druckkammer (17) auf der vom Penetrierabschnitt (11) abgewendeten Seite angeord net ist, dass die Stellmittelanordnung (37) mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug (10) in Wirkverbindung steht, und dass zumindest eine erste Zuleitung (9) vorgesehen ist, welche zumindest eine erste Zuleitung (9) in die erste Druckkammer (17) der Stellmittelanordnung (37) einmündet und zur Zufuhr zumindest des Fluides dient.
15. Penetriereinheit (6) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmit telanordnung (37) eine zweite Druckkammer (18) auf der dem Penetrierabschnitt (11) zuge wendeten Seite aufweist und dass weiters eine zweite Zuleitung (19) vorgesehen ist, welche zweite Zuleitung (19) in die zweite Druckkammer (18) einmündet und zur Zufuhr zumindest des unter Druck sehenden Fluides dient.
16. Penetriereinheit (6) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Penetriervorrichtung (7) weiters ein Basisgehäuse (15) umfasst und das Penetrierwerkzeug (10) längsverschieblich im Basisgehäuse (15) geführt ist, wobei die erste Druckkammer (17) auf der vom Penetrierab schnitt (11) abgewendeten Seite zwischen dem Penetrierwerkzeug (10) und dem Basisgehäuse (15) ausgebildet ist.
17. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Zufuhrkanal (13) des Penetrierwerkzeugs (10) in die erste Druckkam mer (17) einmündet und mit dieser in Strömungsverbindung steht.
18. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellmittelanordnung (37) als eigenständige Baueinheit der Penetriervorrichtung (7) ausgebildet ist und die Penetriervorrichtung (7) weiters ein Basisgestell (40) mit einer in einer Lageranordnung (41) schwenkbar gelagerten Hebelanordnung (38) umfasst und das Penetrier werkzeug (10) an einem Stellhebel (39) der Hebelanordnung (38) angeordnet ist und die Stell mittelanordnung (37) einerseits am Basisgestell (40) und andererseits am Stellhebel (39) an gelenkt ist und dass mittels der Stellmittelanordnung (37) das Penetrierwerkzeug (10) mitsamt dem Stellhebel (39) zumindest von seiner Ruhestellung in die Eindringstellung verstellt wer den kann.
19. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14, 15 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, dass eine dritte Zuleitung (30) vorgesehen ist, welche dritte Zuleitung (30) mit dem zumindest einen Zufuhrkanal (13) des Penetrierwerkzeugs (10) in Strömungs Verbindung steht.
20. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Penetrierabschnitt (11) des Penetrierwerkzeugs (10) auf die von der ersten Druck kammer (17) abgewendete Seite kegelförmig verjüngend ausgebildet ist.
21. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Temperatursensor (24) vorgesehen ist, welcher zumindest eine Tempera tursensor (24) im Bereich des Penetrierab Schnitts (11) am oder im Penetrierwerkzeug (10) an geordnet ist.
22. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zumischvorrichtung (22) mit einem Speicherbehälter (23) vorgesehen ist, wobei der Speicherbehälter (23) zur Bevorratung eines Zusatzmittels (21) ausgebildet ist und mittels welcher Zumischvorrichtung (22) das Zusatzmittel (21) dem Fluid zumischbar ist.
23. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellanordnung (20) vorgesehen ist, welche Stellanordnung (20) mit der zumindest einen ersten Zuleitung (9) in Wirkverbindung steht und von einer Sperrsteilung zu einer Durchflussstellung und vice versa verstellbar ist, wobei mittels der Stellanordnung (20) zu mindest die Zufuhr des Fluides hin zur Penetriervorrichtung (7) freigegeben oder unterbunden werden kann.
24. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernbetätigung sanordnung (25) umfassend eine Betätigungsvorrichtung (26) und eine damit in Kommunikationsverbindung stehende Befehlseingabevorrichtung (27) vorgese hen ist und die Betätigungsvorrichtung (26) mit der Stellanordnung (20) in Wirkverbindung steht.
25. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportschlitten (31) mit einem daran befestigten Betätigungsorgan (32) vorgese hen ist, und weiters die Penetriervorrichtung (7) am Transportschlitten (31) angeordnet ist, insbesondere an diesem feststehend befestigt ist.
26. Penetriereinheit (6) nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sammelbehälter (28) vorgesehen ist, welcher Sammelbehälter (28) dazu ausgebildet ist, zumindest eine Teilmenge des der Batterie (2) zugeführten Fluides und gegebenenfalls zu mindest eine Teilmenge des zumindest einen Zusatzmittels (21) aufzunehmen.
27. Fahrzeug (1) mit einer elektrischen und als Batterie (2) ausgebildeten Energie quelle zu dessen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass eine Penetriervorrichtung (7) umfas send zumindest ein Penetrierwerkzeug (10) mit einem der Batterie (2) zugewendeten Penetrierab schnitt (11), einem Zufuhrkanal (13), welcher Zufuhrkanal (13) im Penetrierwerkzeug (10) angeordnet ist und an zumindest einer Austrittsöffnung (14) aus dem Penetrierwerkzeug (10) im Bereich seines Penetrierabschnitts (11) mündet, eine Stellmittelanordnung (37) mit einer ersten Druckkammer (17), wobei die erste Druckkammer (17) auf der vom Penetrierab schnitt (11) abgewendeten Seite angeordnet ist, und die Stellmittelanordnung (37) mit dem zumindest einen Penetrierwerkzeug (10) in Wirkverbindung steht, zumindest eine erste Zuleitung (9), welche zumindest eine erste Zuleitung (9) in die erste Druckkammer (17) der Stellmittelanordnung (37) einmündet und zur Zufuhr zumin dest eines unter Druck stehenden Fluides, insbesondere Wasser, ausgebildet ist, und eine Kupplungsanordnung (36), welche Kupplung sanordnung (36) mit der zumin dest einen ersten Zuleitung (9) in Strömungsverbindung steht und am Fahrzeug (1) angeord net sowie zum Anschluss an eine Versorgungseinheit (8) ausgebildet ist, und dass die Penetriervorrichtung (7) feststehend im Fahrzeug (1) und bezüglich der Batterie (2) unmittelbar benachbart zu dieser angeordnet ist.
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