WO2023006554A1 - Druckbehälterbaugruppe und kraftfahrzeug - Google Patents
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- WO2023006554A1 WO2023006554A1 PCT/EP2022/070397 EP2022070397W WO2023006554A1 WO 2023006554 A1 WO2023006554 A1 WO 2023006554A1 EP 2022070397 W EP2022070397 W EP 2022070397W WO 2023006554 A1 WO2023006554 A1 WO 2023006554A1
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Classifications
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Definitions
- the inner sleeve can be longer than the outer sleeve, in particular when viewed along a longitudinal direction of the pressure vessel. Advantageous mobility is thereby achieved, in particular when the already mentioned elastic material is located between the two sleeves.
- the floating bearings are each formed by a mandrel attached to the second end of the pressure vessel and a sleeve, with the sleeve holding the mandrel.
- the sleeve can be designed in particular as a metallic receptacle.
- the mandrel can in particular be a cylindrical mandrel and can in particular be part of a boss of the pressure vessel.
- the recording can in particular be part of a floating bearing mount, or it can be fixed in such a floating bearing mount.
- the pressure vessel assembly can have at least one media line which is connected to the first longitudinal ends Pressure vessels is fluidly connected.
- the fixed bearing functionality can be used to ensure a defined positional relationship of the first longitudinal ends and thus to prevent any bending of the media line.
- the outer ring 45 has a notch 48 and a seam 49 .
- the notch 48 fracture separation was possible before the state shown here was produced. This allowed the outer ring 45 to be split into two parts. After surrounding the rubber ring 50, it is rejoined at the seam 49. This creates the state shown in FIG.
- the rubber ring 50 has a plurality of kidney-shaped recesses 52 on the face side. These serve to ensure a certain gimbal mobility similar to the embodiment of FIG.
- the rubber ring 50 also has slots 54, which also ensure a certain gimbal mobility. The slots 54 also serve to make it easier to place the rubber ring 50 around the undivided inner ring 40 during assembly.
- FIG. 6 shows a pressure vessel assembly 10 at the second longitudinal ends 22 of the pressure vessels 20, which are not secured by means of fixed bearings 14, as in the view from FIG.
- a floating bearing holder 35 with a lower holder part 36 and an upper holder part 38 is provided here. These can basically be designed like the fixed bearing holder 30 already described above.
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Abstract
Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß eine Druckbehälterbaugruppe (10) mit mehreren Druckbehältern (20), mehreren Festlagern (14) sowie mehreren Loslagern (16), wobei Längsachsen der Druckbehälter (20) parallel zueinander ausgerichtet sind. Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner erfindungsgemäß ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Druckbehälterbaugruppe (10).
Description
Druckbehälterbaugruppe und Kraftfahrzeug
Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Druckbehälterbaugruppe sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Druckbehälterbaugruppe.
Druckbehälter werden beispielsweise verwendet, um gasförmigen Brennstoff zu lagern. Sie können beispielsweise zur Versorgung von gasbetriebenen Verbrennungsmotoren oder von Brennstoffzellen eingesetzt werden. Insbesondere können sie in Kraftfahrzeugen oder anderen mobilen Einheiten, jedoch auch in stationären Einheiten verwendet werden.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, eine verbesserte Lagerung von Druckbehältern vorzusehen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Druckbehälterbaugruppe, aufweisend (i) mehrere Druckbehälter, (ii) mehrere Festlager, wobei erste
Längsenden der Druckbehälter von den Festlagern gehalten werden, und (iii) mehrere Loslager, wobei zweite Längsenden der Druckbehälter, die entgegengesetzt zu den ersten Längsenden angeordnet sind, von den Loslagern gehalten werden, wobei Längsachsen der Druckbehälter parallel zueinander ausgerichtet sind.
Durch eine solche Lagerung von Druckbehältern in einer Druckbehälterbaugruppe kann erreicht werden, dass an den Festlagern ein definierter Einbauzustand der Druckbehälter besteht, welcher beispielsweise für eine durchgehende Anschlussleitung verwendet werden kann. Längendifferenzen, welche während des Betriebs der Druckbehälter entstehen, beispielsweise aufgrund von Druckänderungen oder Temperaturänderungen, können an den Loslagern vorteilhaft ausgeglichen werden, ohne dass dies zu einer übermäßigen Materialbeanspruchung führt.
Unter einem Festlager kann insbesondere ein Lager verstanden werden, welches im Vergleich zu einer Referenz wie beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie einen definierten Einbauzustand des gehaltenen Objekts, hier insbesondere eines Druckbehälters, herstellt. Unter einem Loslager wird demgegenüber ein Lager verstanden, welches zumindest einen Freiheitsgrad innerhalb gewisser Grenzen belässt, so dass beispielsweise ein Ausgleich von Längenänderungen oder sonstigen Dimensionsänderungen möglich ist, ohne dass dies zu Verspannungen führt. Längsachsen der Druckbehälter können beispielsweise vollständig oder zumindest im Wesentlichen Symmetrieachsen der Druckbehälter sein. Durch die parallele Anordnung kann insbesondere eine kompakte und bauraumsparende Ausführung realisiert werden.
Gemäß einer Ausführung sind die Loslager mittels jeweils einer inneren Hülse und einer äußeren Hülse ausgeführt, wobei zwischen der inneren
Hülse und der äußeren Hülse ein flexibles und/oder elastisches Material angeordnet ist. Die inneren Hülsen sind insbesondere an einem zweiten Längsende des Druckbehälters befestigt. Insbesondere ist jede innere Hülse an einem zweiten Längsende von jeweils einem Druckbehälter befestigt. Das flexible und/oder elastische Material kann insbesondere eventuelle Längenänderungen oder sonstige Dimensionsänderungen aufnehmen. Unter einem flexiblen Material kann dabei insbesondere ein Material verstanden werden, welches zumindest in gewissen Grenzen verbiegbar ist. Unter einem elastischen Material kann insbesondere ein Material verstanden werden, welches einer solchen Verbiegung zumindest eine gewisse Gegenkraft entgegenbringt.
Die äußere Hülse kann insbesondere in einer Loslagerhalterung befestigt sein. Die Loslagerhalterung kann sich insbesondere über mehrere oder alle Loslager erstrecken und diese gemeinsam halten. Dies ermöglicht einen einfachen und kompakten Aufbau.
Die innere Hülse kann insbesondere mit dem zweiten Ende des Druckbehälters verschraubt sein. Dies erlaubt eine stabile Verbindung sowie ein einfaches Verbinden und Lösen durch eine Schraubbewegung.
Die innere Hülse kann insbesondere entlang einer Längsrichtung des Druckbehälters gesehen länger sein als die äußere Hülse. Dadurch wird eine vorteilhafte Beweglichkeit erreicht, insbesondere wenn sich zwischen den beiden Hülsen das bereits erwähnte elastische Material befindet.
Das flexible und/oder elastische Material kann insbesondere Gummi sein. Beispielsweise können Materialien wie Butadien-Kautschuk (BR), Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (NBR) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) verwendet werden.
Die innere Hülse und die äußere Hülse können insbesondere an das flexible und/oder elastische Material anvulkanisiert sein. Es kann auch nur eine dieser beiden Hülsen anvulkanisiert sein. Dadurch wird eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung erreicht. Auch andere Verbindungsarten können jedoch verwendet werden.
Gemäß einer Ausführung sind die Loslager durch jeweils einen am zweiten Ende des Druckbehälters angebrachten Dorn und eine Hülse gebildet, wobei die Hülse den Dorn hält. Die Hülse kann insbesondere als metallische Aufnahme ausgebildet sein. Der Dorn kann insbesondere ein zylindrischer Dorn sein und kann insbesondere Teil eines Bosses des Druckbehälters sein. Die Aufnahme kann insbesondere Teil einer Loslagerhalterung sein, oder sie kann in einer solchen Loslagerhalterung befestigt sein.
Gemäß einer Ausführung sind die Festlager mittels jeweils eines kugelsegmentförmigen Bereichs am ersten Längsende des Druckbehälters und einem dazu komplementären Lagerungselement realisiert, wobei das Lagerungselement den kugelsegmentförmigen Bereich hält. Mittels eines solchen kugelsegmentförmigen Bereichs kann insbesondere eine zumindest begrenzte Verschwenkbarkeit des Druckbehälters im Festlager realisiert werden, so dass auf kardanische Beanspruchungen vorteilhaft reagiert werden kann.
Die Festlager können gemäß einer Ausführung mittels jeweils eines Gummirings realisiert sein, der das erste Längsende des Druckbehälters umgibt. Der Gummiring kann insbesondere hart genug ausgebildet sein, um die Festlagerfunktion zu realisieren. Der Gummiring kann insbesondere formschlüssig von einem Außenring gehalten werden, der unmittelbar radial außerhalb des Gummirings angeordnet ist. Der Außenring kann insbesondere durch Bruchtrennung vor Montage geteilt werden.
Anschließend können insbesondere die beiden Hälften des Außenrings formschlüssig um den Gummiring gelegt werden. Sie können dann wieder verbunden werden.
Gemäß einer Ausführung wird der Gummiring am Innenring von einer Nut axial gehalten. Der Außenring kann insbesondere mittels einer vorzugsweise rotationssymmetrischen Sicke in eine Nut des Gummirings einragen. Auch andere formschlüssige Ausführungen sind hier jedoch möglich, beispielsweise kann eine solche Sicke auch am Innenring ausgebildet sein und/oder am Außenring kann eine Nut ausgebildet sein. Typischerweise ist die Befestigung von Innenring und Außenring so, dass der Gummiring sowohl zum Innenring wie auch zum Außenring einen axialen Formschluss aufweist, so dass axiale Kräfte übertragen werden können.
In dem Gummiring können insbesondere mehrere stirnseitige taschenförmige und/oder nierenförmige Ausnehmungen ausgebildet sein. Diese können einseitig oder beidseitig, also insbesondere behälterseitig und/oder entgegengesetzt zum Behälter, ausgebildet sein. Sie dienen insbesondere zur besseren Nachgiebigkeit bei einer kardanischen Belastung.
Der Innenring kann insbesondere ein Innengewinde aufweisen, in welches das erste Längsende des Druckbehälters eingeschraubt ist. Der Innenring kann insbesondere metallisch sein. Durch eine Verschraubung wird eine zuverlässige sowie einfach herzustellende und zu lösende Befestigung erreicht. Insbesondere können auch Fixierbohrungen am Innenring oder am Gummiring vorgesehen sein, welche insbesondere zum Gegenhalten während des Verschraubens dienen können.
Die Druckbehälterbaugruppe kann gemäß einer Ausführung mindestens eine Medienleitung aufweisen, welche an den ersten Längsenden an den
Druckbehältern fluidisch angeschlossen ist. Dadurch kann die Festlagerfunktionalität verwendet werden, um eine definierte Positionsbeziehung der ersten Längsenden sicherzustellen und damit eine eventuelle Verbiegung der Medienleitung zu verhindern.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Druckbehälterbaugruppe wie hierin beschrieben. Bezüglich der Druckbehälterbaugruppe kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ferner einen gasbetriebenen Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle aufweisen, welche mit gasförmigem Brennstoff aus den Druckbehältern versorgt wird.
Unter einer Druckbehälterbaugruppe kann insbesondere eine bauliche Einheit verstanden werden. Dies bezeichnet insbesondere die Druckbehälter zusammen mit permanent angebrachten strukturellen Unterstützungselementen, Befestigungselementen und Schutzmerkmalen wie beispielsweise Schilde, Barrieren, Umwicklungen und Beschichtungen, welche nur unter Verwendung von spezialisierten Werkzeugen und/oder Vorgängen entfernt und wieder installiert werden können, beispielsweise zum Zweck von Wartung und Inspektion.
Die Druckbehälterbaugruppe kann insbesondere für ein Kraftfahrzeug (zum Beispiel Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge) verwendet werden. Die Druckbehälterbaugruppe dient insbesondere zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigem Brennstoff. Die Druckbehälterbaugruppe kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem (auch Compressed Natural Gas oder CNG genannt) oder verflüssigtem (auch Liquid Natural Gas oder LNG genannt) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Die
Druckbehälterbaugruppe ist typischerweise mit mindestens einem Energiewandler fluidverbunden, der eingerichtet ist, die chemische Energie des Brennstoffs in andere Energieformen umzuwandeln.
Eine solche Druckbehälterbaugruppe umfasst typischerweise mehrere Druckbehälter, insbesondere Composite Overwrapped Pressure Vessel. Ein Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter oder ein Hochdruckgasbehälter sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch Nominal Working Pressure oder NWP genannt) von mindestens 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck) oder mindestens 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich (zum Beispiel mehr als 50 K oder mehr als 100 K) unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs liegen.
Die Druckbehälterbaugruppe kann insbesondere eine Einheit ausbilden, die in einen Unterflurbereich unterhalb des Fahrgastinnenraums eines Kraftfahrzeugs montierbar sein kann. Die Längsachsen der Druckbehälter können in der Einbaulage insbesondere parallel zueinander verlaufen und/oder einzelne Druckbehälter können jeweils ein Länge-zu-Durchmesser- Verhältnis mit einem Wert zwischen 4 und 200, bevorzugt zwischen 5 und 100, und besonders bevorzugt zwischen 6 und 50 aufweisen.
Die Druckbehälterbaugruppe kann bevorzugt als Ganzes in den im Kraftfahrzeug vorgesehenen Einbauraum montierbar sein. Hierzu kann die Druckbehälterbaugruppe gemeinsame Karosserieanbindungspunkte aufweisen, mittels derer die Baugruppe als Ganzes im Kraftfahrzeug befestigbar ist. Bevorzugt umfasst die Druckbehälterbaugruppe mehr als drei oder mehr als fünf oder mehr als sieben oder mehr als zehn Druckbehälter.
Mit anderen Worten deuten insbesondere aktuelle Bestrebungen in der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen darauf hin, einen Bauraum unterhalb eines Fahrzeugtanks für die Integration von Wasserstoffdruckbehältern zu nutzen. Bei einer Druckänderung in einem Druckbehälter kommt es zur axialen Dehnung der Behälterlänge. Um den Anschluss von Hochdruck-Entnahmeleitungen zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, diese Dehnung auf der Entnahmeseite weitestgehend zu unterbinden. Dies kann beispielsweise durch eine Festlagerfunktion erfolgen. Vorteilhaft kann dann eine Befestigung die durch Dehnung entstehende Längenänderung vollständig auf der Gegenseite kompensieren. Dies kann beispielsweise durch eine Loslagerfunktion erfolgen.
Eine Festlagerfunktion kann beispielsweise durch Einsatz von Hülsengelenken (Kugelgelenke), welche als Neck-Mounting mit den Bossen der Behälter verschraubt werden, realisiert werden. Die Medienentnahme wird durch die innere Bohrung des Hülsenlagers geführt. Die Gelenkfunktion ermöglicht den problemlosen Ausgleich von fertigungsbedingten Winkeltoleranzen. Die Hülsengelenke können in eine gemeinsame Aufnahme eingepresst sein, welche karosserieseitig befestigt ist.
Eine Festlagerfunktion kann insbesondere durch Installation eines formschlüssig mit Metallringen umschlossenen Gummilagers je Behälter als Neck-Mounting realisiert sein. Die Montage des Gummilagers kann durch Einlegen des geschlitzten Gummirings in die Nut des Innenrings erfolgen.
Der Gummiring kann nierenförmige Taschen aufweisen, welche den Gummilagern eine geringere Steifigkeit bei winkliger Belastung verleihen und somit einen Ausgleich von Winkeltoleranzen vereinfachen. Nach Einlegen des Gummirings kann durch Anlegen des durch Bruchtrennung geteilten metallischen Außenrings das Gummilager vervollständigt werden. Die
vollständigen Gummilager können insbesondere in eine gemeinsame Aufnahme eingepresst werden, welche karosserieseitig befestigt ist. Anschließend können die Bosse der Behälter eingeschraubt werden, während die Innenringe der Gummilager an den Fixierbohrungen gegengehalten werden.
Eine Loslagerfunktion kann beispielsweise durch Einsatz eines Gummilagers mit zwei anvulkanisierten Metallhülsen je Behälter als Neck-Mounting realisiert sein. Die innere Metallhülse kann mit dem Boss des Behälters verschraubt werden, wobei die Verschraubung auch so ausgeführt sein kann, dass eine Mediendurchführung durch die innere Hülse möglich ist. Die äußeren Hülsen der Gummilager können in einer gemeinsamen Aufnahme eingepresst werden, welche karosserieseitig befestigt ist. Der Ausgleich der axialen Behälterdehnung kann erfolgen, indem sich die innere Hülse des Gummilagers nach außen verschiebt und dabei den Gummikörper elastisch verformt. Die innere Hülse kann länger sein als die äußere Hülse, beispielsweise um Verformungsweg zur Verfügung zu stellen.
Eine Loslagerfunktion kann beispielsweise durch Einsatz eines Gleitlagers je Behälter realisiert werden. Dabei können die erforderlichen tribologischen Eigenschaften durch Paarung einer metallischen Aufnahme mit einem Dorn als Boss realisiert werden, welcher eine Kunststoffhülse trägt.
Gleichermaßen können die Kunststoffhülsen Teil der gemeinsamen Aufnahme sein, in welche ein metallisches Gegenstück des Bosses gesteckt wird. Die gemeinsame Aufnahme kann karosserieseitig verschraubt werden.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1: eine Druckbehälterbaugruppe,
Fig. 2: eine Ausführung eines Festlagers,
Fig. 3: eine weitere Ausführung eines Festlagers,
Fig. 4: einen Teil des Festlagers von Fig. 3,
Fig. 5: eine andere Ansicht auf die Ausführung eines Festlagers von Fig. 3, Fig. 6: eine Druckbehälterbaugruppe,
Fig. 7: eine Ausführung eines Loslagers,
Fig. 8: eine Druckbehälterbaugruppe, und Fig. 9: eine Ausführung eines Loslagers.
Fig. 1 zeigt eine Druckbehälterbaugruppe 10 rein schematisch. Die Druckbehälterbaugruppe 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in welchem sich vorliegend insgesamt drei Druckbehälter 20 befinden. Diese sind so ausgerichtet, dass ihre Längsachsen parallel zueinander liegen.
Zur Befestigung der Druckbehälter 20 dienen in dem dargestellten Ausschnitt aus der Druckbehälterbaugruppe 10 drei Festlager 14, welche in Fig. 1 nicht näher dargestellt sind. Dies ist den nachfolgenden Figuren Vorbehalten. Die Festlager 14 sind in einem Festlagerhalter 30 angeordnet, welcher sich in ein unteres Halterteil 32 und ein oberes Halterteil 34 aufteilt.
Eine mögliche Ausführung eines Festlagers 14 ist in Fig. 2 gezeigt. Dabei ist zu sehen, dass ein erstes Längsende 21 eines Druckbehälters 20 in den Festlagerhalter 30 hineinreicht. An dem ersten Längsende 21 des Druckbehälters 20 ist ein kugelsegmentförmiger Bereich 23 ausgebildet, d.h. dieser Abschnitt hat außenseitig die Form eines Kugelsegments. Komplementär dazu sind innerhalb des Festlagerhalters 30 ein Halteelement 28 und ein Lagerungselement 27 mit einer zum kugelsegmentförmigen Bereich 23 komplementären, also negativ kugelsegmentförmigen Oberfläche ausgebildet.
Mit einer solchen Ausführung wird der Druckbehälter 20 bezüglich einer etwaigen Längsverschiebung spielfrei gelagert. Dies erlaubt eine definierte Positionsrelation, insbesondere relativ zu einer umgebenden Karosserie bzw. zum Gehäuse 12. Es ist allerdings eine kardanische Bewegung möglich, so dass eventuelle Fertigungstoleranzen oder Temperaturausdehnungen oder auch Ausdehnungen aufgrund unterschiedlichen Füllstands des Druckbehälters 20 leicht ausgeglichen werden können, ohne dass es zu Verspannungen kommt.
Fig. 3 zeigt eine alternative Realisierung eines Festlagers 14. Dabei ist ein Innenring 40 vorgesehen, welcher vorliegend mit dem ersten Längsende 21 des Druckbehälters 20 verschraubt ist und eine Nut 42 aufweist. Des Weiteren ist ein Außenring 45 vorgesehen, welcher eine rotationssymmetrische Sicke 47 aufweist. Zwischen dem Innenring 40 und dem Außenring 45 ist ein Gummiring 50 aus einem harten Gummimaterial vorhanden, welcher in die Nut 42 des Innenrings 40 eingreift. Erweist seinerseits eine Nut 57 auf, in welche die Sicke 47 eingreift. Damit ist der Gummiring 50 axial formschlüssig am Außenring 45 befestigt, und der Innenring 40 ist axial formschlüssig am Gummiring 50 befestigt. Dies erlaubt eine axial spielfreie Lagerung ähnlich wie bei der Ausführung von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt den Außenring 45 sowie den Gummiring 50 in größerer Detailliertheit. Dabei ist zu sehen, dass der Außenring 45 eine Einkerbung 48 und eine Naht 49 aufweist. Mittels der Einkerbung 48 war vor der Herstellung des hier gezeigten Zustands eine Bruchtrennung möglich. Dadurch konnte der Außenring 45 in zwei Teile gespalten werden. Nachdem er den Gummiring 50 umgibt, wird er an der Naht 49 wieder zusammengefügt. Dadurch entsteht der in Fig. 4 dargestellte Zustand.
Wie weiter zu sehen ist, weist der Gummiring 50 mehrere stirnseitige nierenförmige Ausnehmungen 52 auf. Diese dienen dazu, eine gewisse kardanische Beweglichkeit ähnlich zur Ausführung von Fig. 2 sicherzustellen. Des Weiteren weist der Gummiring 50 auch Schlitze 54 auf, welche ebenfalls eine gewisse kardanische Beweglichkeit sicherstellen. Im Übrigen dienen die Schlitze 54 auch dazu, den Gummiring 50 bei der Montage leichter um den ungeteilten Innenring 40 legen zu können.
Fig. 5 zeigt die Ausführung eines Festlagers 14 gemäß den Fig. 3 und 4 in einer seitlichen Draufsicht. Dabei ist zu sehen, dass der Gummiring 50 vorliegend drei Fixierbohrungen 55 aufweist, welche mittels eines geeigneten Werkzeugs gehalten werden können, um den Gummiring 50 gezielt zu drehen oder ihn gegenüber einer Drehbewegung zu stabilisieren. Dies erlaubt ein Einschrauben eines Druckbehälters 20 oder ein Aufschrauben des Gummirings 50 auf einen Druckbehälter 20.
Fig. 6 zeigt eine Druckbehälterbaugruppe 10 an zweiten Längsenden 22 der Druckbehälter 20, welche nicht wie bei der Ansicht von Fig. 1 mittels Festlagern 14, sondern welche mittels Loslagern 16 befestigt sind. Hierbei ist ein Loslagerhalter 35 mit einem unteren Halterteil 36 und einem oberen Halterteil 38 vorgesehen. Diese können grundsätzlich so ausgeführt sein wie der bereits weiter oben beschriebene Festlagerhalter 30.
Die Struktur eines Loslager 16 ist in größerer Detailliertheit in Fig. 7 dargestellt. Dabei ist vorliegend eine innere Hülse 60 vorgesehen, welche mit dem zweiten Längsende 22 des jeweiligen Druckbehälters 20 verschraubt ist, sowie eine äußere Hülse 65. Dazwischen befindet sich ein flexibles und elastisches Material 70.
Dabei ist insbesondere auch zu sehen, dass die innere Hülse 60 eine größere Längserstreckung hat als die äußere Hülse 65, und dass das flexible und elastische Material 70 eine außenseitige Einkerbung 72 und eine innenseitige Einkerbung 73 hat. Dadurch wird eine vorteilhafte axiale Beweglichkeit der inneren Hülse 60 relativ zur fest mit dem Loslagerhalter 35 verbundenen äußeren Hülse 65 sichergestellt. Etwaige Längenänderungen, beispielsweise aufgrund von Temperaturänderungen oder Änderungen der Befüllung des Druckbehälters 20, können auf diese Weise leicht kompensiert werden, ohne dass irgendwelche Verspannungen an hierfür nicht ausgelegten Komponenten entstehen.
Fig. 8 zeigt eine Druckbehälterbaugruppe 10 mit einer alternativen Ausführung eines Loslagers 16. Diese Ausführung ist auch in Fig. 9 dargestellt. Dabei ragt ein Dorn 25 des zweiten Längsendes 22 des Druckbehälters 20 in den Loslagerhalter 35 hinein und wird dort von einer Hülse 39 gehalten. Die Hülse 39 ist axial verschiebbar in dem Dorn 25 aufgenommen. Auch hierdurch wird eine Loslagerung vorteilhaft realisiert.
Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens ein(e)“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Druckbehälter, das/ein Lager, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Druckbehälter, das mindestens eine Lager, etc.).
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste
10 Druckbehälterbaugruppe 12 Gehäuse 14 Festlager 16 Loslager
20 Druckbehälter
21 erstes Längsende
22 zweites Längsende
23 kugelsegmentförmiger Bereich 25 Dorn
30 Festlagerhalter 32 unteres Halterteil
34 oberes Halterteil
35 Loslagerhalter
36 unteres Halterteil
38 oberes Halterteil
39 Hülse
40 Innenring 42 Nut
45 Außenring
47 Sicke
48 Einkerbung
49 Naht
50 Gummiring 52 Ausnehmung
54 Schlitz
55 Fixierbohrungen 57 Nut
60 innere Hülse 65 äußere Hülse
flexibles und elastisches Material außenseitige Einkerbung innenseitige Einkerbung
Claims
Ansprüche
1. Druckbehälterbaugruppe (10), aufweisend
- mehrere Druckbehälter (20),
- mehrere Festlager (14), wobei erste Längsenden (21) der Druckbehälter (20) von den Festlagern (14) gehalten werden, und
- mehrere Loslager (16), wobei zweite Längsenden (22) der Druckbehälter (20), die entgegengesetzt zu den ersten Längsenden
(21) angeordnet sind, von den Loslagern (16) gehalten werden, wobei Längsachsen der Druckbehälter (20) parallel zueinander ausgerichtet sind.
2. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 1 , wobei die Loslager (16) mittels jeweils einer inneren Hülse (60) und einer äußeren Hülse (65) ausgeführt sind, wobei zwischen der inneren Hülse (60) und der äußeren Hülse (65) ein flexibles und/oder elastisches Material (70) angeordnet ist und die innere Hülse (60) an einem zweiten Längsende
(22) des Druckbehälters (20) befestigt ist.
3. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 2, wobei die äußere Hülse (65) in einer Loslagerhalterung (35) befestigt ist.
4. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die innere Hülse (60) mit dem zweiten Längsende (22) des Druckbehälters (20) verschraubt ist.
5. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die innere Hülse (60) entlang einer Längsrichtung des Druckbehälters (20) gesehen länger ist als die äußere Hülse (65).
6. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das flexible und/oder elastische Material (70) Gummi ist.
7. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die innere Hülse (60) und die äußere Hülse (65) an das flexible und/oder elastische Material (70) anvulkanisiert sind.
8. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 1 , wobei die Loslager (16) durch jeweils einen am zweiten Längsende (22) des Druckbehälters (20) angebrachten Dorn (25) und eine Hülse (39) gebildet werden, wobei die Hülse (39) den Dorn (25) hält.
9. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Festlager (14) mittels jeweils eines kugelsegmentförmigen Bereichs (23) am ersten Längsende (21) des Druckbehälters (20) und einem dazu komplementären Lagerungselement (27) realisiert sind, wobei das Lagerungselement (27) den kugelsegmentförmigen Bereich (23) hält.
10. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Festlager (14) mittels jeweils eines Gummirings (50) realisiert sind, der das erste Längsende (21) des Druckbehälters (20) umgibt.
11. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 10, wobei der Gummiring (50) formschlüssig von einem Außenring (45) gehalten ist, der unmittelbar radial außerhalb des Gummirings (50) angeordnet ist.
12. Druckbehälterbaugruppe (10) nach Anspruch 10 oder 11 , wobei in dem Gummiring (50) mehrere stirnseitige taschenförmige und/oder nierenförmige Ausnehmungen (52) ausgebildet sind.
13. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Innenring (40) ein Innengewinde aufweist, in welches das erste Längsende (21) des Druckbehälters (20) eingeschraubt ist.
14. Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mindestens eine Medienleitung aufweist, welche an den ersten Längsenden (21) an den Druckbehältern (20) fluidisch angeschlossen ist.
15. Kraftfahrzeug, aufweisend eine Druckbehälterbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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