WO2023006869A1 - Druckbehälter, druckbehältersystem, kraftfahrzeug und verfahren zum ausbilden von rippen - Google Patents

Druckbehälter, druckbehältersystem, kraftfahrzeug und verfahren zum ausbilden von rippen Download PDF

Info

Publication number
WO2023006869A1
WO2023006869A1 PCT/EP2022/071178 EP2022071178W WO2023006869A1 WO 2023006869 A1 WO2023006869 A1 WO 2023006869A1 EP 2022071178 W EP2022071178 W EP 2022071178W WO 2023006869 A1 WO2023006869 A1 WO 2023006869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure vessel
ribs
pressure
container wall
vessel
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/071178
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Szoucsek
Martin Scholz
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021124236.3A external-priority patent/DE102021124236A1/de
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN202280052278.6A priority Critical patent/CN117730223A/zh
Publication of WO2023006869A1 publication Critical patent/WO2023006869A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0123—Shape cylindrical with variable thickness or diameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/01—Reinforcing or suspension means
    • F17C2203/011—Reinforcing means
    • F17C2203/012—Reinforcing means on or in the wall, e.g. ribs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0607—Coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0617—Single wall with one layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0648—Alloys or compositions of metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/0673—Polymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
    • F17C2205/0134—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0142—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels bundled in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01—Mounting arrangements
    • F17C2205/0123—Mounting arrangements characterised by number of vessels
    • F17C2205/013—Two or more vessels
    • F17C2205/0134—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels
    • F17C2205/0146—Two or more vessels characterised by the presence of fluid connection between vessels with details of the manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2118—Moulding by injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2127—Moulding by blowing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2145—Moulding by rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2181—Metal working processes, e.g. deep drawing, stamping or cutting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/219—Working processes for non metal materials, e.g. extruding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/224—Press-fitting; Shrink-fitting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/232—Manufacturing of particular parts or at special locations of walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0178—Cars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a pressure vessel for storing gaseous fuel, a pressure vessel system having two or more such pressure vessels, an automotive vehicle, and a method of forming ribs on a vessel wall of a pressure vessel.
  • Pressure vessels are typically used to provide gaseous fuel in mobile or stationary units such as automobiles.
  • a gas-powered internal combustion engine or a fuel cell, for example, can be driven with the gaseous fuel.
  • the technology disclosed herein relates to a pressure vessel for storing gaseous fuel.
  • the pressure vessel includes a vessel wall that encloses an interior space.
  • One or more ribs are formed on the container wall.
  • the stability of the pressure vessel can be increased by means of such ribs.
  • the ribs can be used specifically as structural elements to improve the rigidity of the pressure vessel, for example to design it for higher pressures or special requirements.
  • Other advantageous configurations are also possible, which are described in more detail below, for example.
  • a container wall can in particular be understood to mean a wall which encloses the interior.
  • the gaseous fuel is typically stored under pressure and/or at particularly low temperatures in the interior.
  • Ribs are to be understood in particular as projections which protrude from a surrounding surface. These are typically visually recognizable as such and can be distinguished due to their protruding character. If a rib cannot be precisely defined due to the smooth transitions of a structure, this does not negate its properties as a rib. Rather, a suitable definition can be selected, for example a minimum elevation over a surrounding area or a surrounding depression.
  • one, some or all of the ribs are formed from the same material as the container wall. In particular, this permits simple production and a stable material connection between the ribs and the other parts of the container wall. According to one embodiment, one, some or all of the ribs are formed from a different material than the container wall. As a result, the ribs can be given special properties by selecting a suitable material.
  • the designs of the ribs of the same material as the container wall and of a different material than the container wall can also be combined, so that for example some ribs can be made of the same material and some ribs can be made of a different material. As a result, specific properties can be achieved through material combinations.
  • one, some or all of the ribs are made of metal and/or carbon fiber reinforced plastic. Such materials have proven advantageous because of their strength.
  • delimiting planes of some or all of the ribs can be aligned parallel to one another. This allows for a simple design and an advantageous and uniform increase in stability.
  • the ribs can be of the same width and/or have the same distances to each immediately adjacent ribs. Ribs at the axial end can in particular only have one adjacent rib, ie on one side. This allows for a simple design with an even effect on stability. However, non-uniform designs are also possible.
  • a pressure vessel system for example, as is described further below.
  • Such a pressure vessel system can, in particular, have a common connection line for all pressure vessels, which can in particular enable pressure equalization between the pressure vessels at any time.
  • a wall thickness of the pressure vessel can be at least 5.4 mm and/or at most 7.5 mm, in particular between the ribs. This typically refers to areas lying axially between the ribs. However, wall thickness is typically measured radially.
  • the axial length of a pressure vessel can be at least 1,500 mm and/or at most 2,000 mm.
  • a diameter of a pressure vessel can in particular be at least 120 mm and/or at most 175 mm.
  • a height of the ribs relative to the immediately surrounding container wall can be in particular at least 1 mm, at least 2 mm, at least 4 mm or at least 6 mm. In particular, it can be at most 2 mm, at most 3 mm, at most 4 mm, at most 6 mm or at most 7 mm.
  • the height can be measured in particular as a projection over the directly adjacent container wall. This can apply to both the inside and the outside.
  • a width of the ribs can in particular be at least 20 mm, at least 25 mm, at least 30 mm or at least 35 mm. she can in particular no more than 25 mm, no more than 30 mm, no more than 35 mm or no more than 40 mm. The width can in particular be measured axially, ie along a longitudinal direction of the pressure vessel.
  • a distance between directly adjacent ribs can in particular be at least 10 mm or at least 15 mm. In particular, it can be at most 15 mm or at most 20 mm. A distance can in particular be measured axially, ie along a longitudinal direction of the pressure vessel.
  • one or more circumferential reinforcement layers are formed between immediately adjacent outer ribs. These can be located in particular in the spaces between the ribs. You can in particular fill the respective gap axially.
  • the ribs can protrude further compared to the reinforcement layers. As a result, they can provide mechanical protection for the reinforcement layers.
  • the reinforcement layers can in particular be made of carbon fiber reinforced plastic. This achieves an advantageous additional stability. In particular, the stability can be achieved with less material than when using steel alone. Carbon fiber reinforced plastic can also be referred to as CFRP.
  • the reinforcement layers can in particular be unidirectional. In particular, they can extend along a circumference. This achieves an advantageous absorption of outwardly directed forces.
  • a height of the ribs can in particular be at least 20% and/or at most 30% greater than a height of the reinforcement layers.
  • a height can be measured relative to a surrounding (in the case of the ribs) or underlying (in the case of the reinforcing layers) container wall.
  • the height of the ribs can be 25% higher than the height of the reinforcement layers. This allows for the fact that the strength of CFRP material can be around 25% higher than that of steel, for example.
  • the strength of steel can be 2,000 MPa and the strength of CFRP material can be 2,500 MPa.
  • a barrier layer is formed between the container wall and the interior.
  • This barrier layer can contribute in particular to reducing or preventing the diffusion of gaseous fuel, in particular hydrogen, into the container wall. This can have a beneficial effect on the long-term properties of the container wall.
  • the barrier layer can completely line the inside of the container wall. As a result, a complete protection of the container wall is achieved by the barrier layer.
  • the barrier layer can also line at least 70%, at least 80% or at least 90% of the container wall on the inside.
  • the barrier layer can be formed in particular from ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH). This has proven to be particularly advantageous for preventing hydrogen from diffusing into the container wall. However, other materials can also be used.
  • the barrier layer can advantageously have an ethylene content of between 20 mol % and 28 mol %, or particularly preferably 24 mol %. Such ethylene contents ensure good manufacturability and at the same time a good suppression of hydrogen indiffusion. However, other values can also be used. In particular, these values are preferred when the ethylene-vinyl alcohol copolymer barrier layer is used.
  • the barrier layer can in particular have a thickness between 80 ⁇ m and 250 ⁇ m. Such values have proven advantageous. For example, a thickness of 200 dm can be aimed for in order to achieve a thickness of 130 dm everywhere, taking unevenness into account.
  • a metal layer can advantageously be arranged between the barrier layer and the container wall. This can also contribute to preventing hydrogen permeation.
  • the metal layer can be made of copper or a copper alloy, for example. It can also be made of another metal or a metal alloy. In particular, it can be combined with a barrier layer made of plastic, for example as mentioned above.
  • an anti-corrosion layer can be applied to the outside of the container wall. This can prevent or slow down any corrosion.
  • the anti-corrosion layer can in particular be made of a zinc-nickel alloy. This material has proven advantageous for typical applications. In particular, it allows hydrogen to diffuse out to the environment. However, other materials can also be used.
  • the corrosion layer is particularly advantageous when the pressure vessel is used without a watertight housing.
  • one, some or all of the ribs of the container wall are formed on the inside.
  • the ribs are thus formed towards the interior and in particular come into contact with a gaseous fuel stored in the pressure vessel.
  • one, some or all of the ribs are formed on the outside of the container wall. These fins typically do not contact the gaseous fuel stored in the cabin, but do contact a surrounding atmosphere.
  • Inside and outside ribs can also be combined with each other. In particular, these can be formed in alternation. This can mean, in particular, that ribs on the outside and inside are continuous along a longitudinal axis of the pressure vessel alternate. In particular, the outside and inside ribs can follow one another directly along the longitudinal axis. However, they can also have certain distances from one another.
  • the technology disclosed herein also relates to a pressure vessel system. This includes two or more pressure vessels as described herein.
  • Ribs of one, some or all of the pressure vessels engage in spaces between ribs of one or more immediately adjacent pressure vessels.
  • a number of advantages can be achieved by such a pressure vessel system.
  • space can be saved by the ribs engaging in intermediate spaces.
  • a stable position of the pressure vessels relative to one another can be established.
  • a holding device can also be present, which brings about such a constellation.
  • the longitudinal axes of the pressure vessels can in particular be aligned parallel to one another. This enables a simple design which is particularly suitable, for example, for installation in an underfloor area of a motor vehicle.
  • the ribs of immediately adjacent pressure vessels can in particular be designed without any axial offset relative to one another relative to at least one longitudinal end of the pressure vessel.
  • Directly adjacent pressure vessels can in particular be arranged axially offset from one another. This results in an embodiment in which identical pressure vessels can be used, with a slight axial displacement of the pressure vessels being accepted. Outside of the ribs, there may also be differences between the pressure vessels, which is not relevant to the functionality here harms.
  • An embodiment of the ribs without axial offset to one another relative to at least one longitudinal end of the pressure vessel can be understood in particular to mean that, starting from a respective longitudinal end of the at least two pressure vessels under consideration, the ribs are at the same distance from this longitudinal end. This is then taken into account in the pressure vessel system by means of an axial offset of the pressure vessels relative to one another.
  • the ribs of immediately adjacent pressure vessels are offset axially with respect to the immediately adjacent pressure vessel.
  • Directly adjacent pressure vessels are arranged axially non-offset to one another, in particular with respect to one longitudinal end or both longitudinal ends.
  • the pressure vessels extend uniformly along their respective longitudinal direction, that is to say they do not differ from neighboring pressure vessels in this respect. This can enable better utilization of installation space and/or better load distribution.
  • two different pressure vessels are required for such an embodiment, so that they can be used alternately and respective ribs can engage in spaces between adjacent pressure vessels.
  • ribs of directly adjacent pressure vessels in particular, aligned through-holes can be formed, through which a fastening means runs.
  • the fastening means can be a wire which can run through the through-holes.
  • Ribs of directly adjacent pressure vessels can in particular be connected to one another in a non-positive manner. This achieves a simple and reliable fastening of the pressure vessels to one another.
  • the pressure vessels can be connected by a common connection line, in which case pressure equalization between the pressure vessels is never impaired by valves.
  • the connection line can have a tank shut-off valve, for example, with which all pressure vessels can be shut off or released at the same time.
  • the shared connection line ensures that pressure can be equalized at any time between the pressure vessels. As a result, they have the same internal pressure. During operation, with fluctuating pressures, this means that the pressure vessels always expand at the same rate. And it means that the interlocking ribs always maintain the same gap to the neighboring rib.
  • the technology disclosed here also relates to a motor vehicle with a pressure vessel system as described herein, the pressure vessel system being installed in an underfloor installation space of the motor vehicle.
  • the pressure vessel system all variants described herein can be used.
  • the installation of such a pressure vessel system in an underfloor installation space of a motor vehicle brings with it the particular advantage that the pressure vessel system described herein is particularly well adapted to a flat design and is very compact and easy to handle.
  • An underfloor installation space is typically an installation space below the passenger compartment of a motor vehicle, which is typically relatively flat.
  • the technology disclosed herein also relates to a method of forming ribs from a vessel wall of a pressure vessel. For this Three different procedures are described below.
  • the ribs are produced separately and the ribs are applied to the container wall in a non-positive manner by means of cold forming.
  • the ribs can be manufactured separately, for example from a different material, or from the same material as the container wall.
  • the pressure vessel is subjected to an internal pressure, with the pressure vessel being cold-formed to form the ribs.
  • the well-known process of cold forming can be used for this purpose. This can be used in particular when the ribs are to be formed from the same material as the container wall.
  • the ribs are produced separately and the ribs are thermally shrunk onto the container wall. This allows the ribs to be manufactured separately, for example from a different material than the container wall, or from the same material. Shrinking is a reliable technology for connecting the ribs to the container wall.
  • the method can also include a step of introducing a barrier layer on the inside of the container wall.
  • This can be carried out in particular by rotomoulding, blow molding or extrusion. Such procedures have proven to be advantageous for the introduction of a barrier layer.
  • the barrier layer can be formed in particular as described above.
  • a rotomoulding process can be carried out in particular at a temperature of 190.degree. C. to 270.degree. This melts a suitable material such as EVOH but does not degrade its properties.
  • the tightness of a barrier layer can, for example, be checked after production using an endoscope.
  • a pressure vessel system can be understood in particular as a fuel supply system which contains a number of pressure vessels and associated valves such as shut-off valves, check valves and thermal pressure relief devices which are used to separate and store gaseous fuel, which is typically under high pressure and/or is stored particularly cold, in a vehicle are required.
  • a fuel supply system which contains a number of pressure vessels and associated valves such as shut-off valves, check valves and thermal pressure relief devices which are used to separate and store gaseous fuel, which is typically under high pressure and/or is stored particularly cold, in a vehicle are required.
  • the pressure vessel system can be used, for example, for a motor vehicle (for example passenger cars, motorcycles, commercial vehicles).
  • the pressure vessel system serves in particular to store fuel which is gaseous under ambient conditions.
  • the pressure vessel system can be used, for example, in a motor vehicle that is operated with compressed (also called Compressed Natural Gas or CNG) or liquefied (also called Liquid Natural Gas or LNG) natural gas or with hydrogen.
  • the pressure vessel system is typically fluidly connected to at least one energy converter that is configured to convert the chemical energy of the fuel into other forms of energy.
  • Such a pressure vessel system typically includes at least one pressure vessel, in particular a composite overwrapped pressure vessel vessels
  • the pressure vessel can be, for example, a cryogenic pressure vessel or a high-pressure gas vessel.
  • NWP nominal working pressure
  • a cryogenic pressure vessel is suitable for storing the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures that are significantly (for example more than 50 K or more than 100 K) below the operating temperature of the motor vehicle.
  • the pressure vessels can in particular have circular or oval cross sections. In particular, they can have a common shut-off valve or they can have separate shut-off valves.
  • the tank shut-off valve is typically a valve whose inlet pressure (substantially) corresponds to the tank pressure.
  • the tank shut-off valve is in particular a controllable or regulatable and in particular normally closed valve.
  • EU Commission Regulation
  • EC Regulation
  • 79/2009 of the European Parliament and of the Council on the type approval of hydrogen-powered motor vehicles, such a tank shut-off valve is also used as the first valve designated.
  • steel tanks for example, are usually designed as smooth cylinders.
  • Ribs can be provided on the cylindrical tank wall.
  • the ribs can be installed inside the tank or on the outside surface. In particular, they act as Reinforcement elements and allow to reduce the wall thickness (excluding ribs). This can be confirmed by FEM simulations.
  • a steel tank can have a wall thickness of 4.5 mm (excluding ribs). This can absorb the same maximum tension on the inner surface as a ribless tank with a wall thickness of 5 mm.
  • the ribs can be formed inside, outside or both inside and outside.
  • the ribs can be made of metal or CFRP (carbon fiber reinforced plastic), for example.
  • CFRP circumferential windings can be used to advantage.
  • a high fiber volume content can be achieved there and the carbon fibers are loaded in the tensile direction where they have their best strength properties.
  • Outer metal ribs can be manufactured as rings and connected to the tank from the outside using cold forming. Internal pressure can also be applied to the tank so that it expands plastically and is thus cold-formed from the inside. It is also conceivable that the rings are thermally shrunk on. Using these production methods, it is also possible to introduce a slight elastic prestress into the tank wall, which counteracts the internal pressure load and thus improves the operational stability.
  • Several identical tanks can be arranged in an underfloor tank system in such a way that the ribs are offset to one another.
  • Such an arrangement has the advantage that the distance between the central axes of the tanks is smaller than when tanks without ribs are used. If equal tanks are used, they can be longitudinally offset by the rib spacing. Alternatively, two different tanks are used, the ribs of which are made offset. This can simplify neck mounting, for example.
  • the outer ribs can also be used to fasten the tanks together. A metal wire can be inserted into holes in the ribs. Such a fastening has a remaining rotational degree of freedom, which can be supplemented in other ways with a moment support.
  • the ribs can be connected to one another in a non-positive manner, in which case they no longer have the rotational degree of freedom.
  • a nominal pressure of a pressure vessel can be 700 bar, for example.
  • the material of the pressure vessel can have the following properties after heat treatment:
  • FIG. 4 a pressure vessel system according to a first embodiment
  • FIG. 5 a pressure vessel system according to a second embodiment
  • FIG. 6 a pressure vessel system according to a third embodiment
  • FIG. 7 the pressure vessel system of FIG. 6 in a different view
  • FIG. 8 a pressure vessel according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows a purely schematic view of a pressure vessel 10.
  • This has a vessel wall 20 which encloses an interior space 15.
  • the container wall 20 has a first connection 25 and a second connection 26 through which the interior 15 can be filled and emptied.
  • the pressure vessel 10 is designed as an elongate vessel with a circular cross section.
  • the cross section can be seen transversely to the plane of the paper in FIG.
  • a plurality of ribs 30 are formed on the container wall 20 on the outside. These ribs 30 protrude outwards. They run in the cross section already mentioned, are parallel to one another, have the same length and have identical sections to one another.
  • the pressure vessel 10 is reinforced by means of these external ribs 30 so that, for example, a greater internal pressure can be used.
  • FIG. 2 shows a purely schematic pressure vessel 10 according to a second embodiment.
  • Fig. 2 shows a purely schematic pressure vessel 10 according to a second embodiment.
  • essentially only the differences from the first exemplary embodiment will be discussed.
  • reference is made to the description of FIG. This also applies to the figures described below.
  • inside ribs 40 are formed. These also run parallel to one another in respective planes transverse to the plane of the paper in Fig. 2, and these also have identical dimensions in Longitudinal direction of the pressure vessel 10 and identical distances to each other. A reinforcement of the pressure vessel 10 can thereby be achieved in a similar manner.
  • Fig. 3 shows a pressure vessel 10 according to a third embodiment.
  • Both outside ribs 30 and inside ribs 40 are formed.
  • the ribs 30, 40 alternate axially with one another such that an outboard rib 30 always immediately follows an inboard rib 40. This can also advantageously increase the strength.
  • Fig. 4 shows a pressure vessel system 5 according to a first embodiment. A total of four pressure vessels 10 are shown, and reference is made to FIG. 1 for their description.
  • the pressure vessels 10 are arranged such that respective outside ribs 30 engage respective gaps 35 between outside ribs 30 of the respective adjacent pressure vessels 10 . Since the pressure vessels 10 are all identical to one another, this requires a slight offset along the longitudinal directions of the pressure vessels 10. This means that identical pressure vessels 10 can be used. The space requirement can be reduced by the ribs 30 engaging in intermediate spaces 35 and stability can be achieved in that the ribs 30 are positively clamped with the ribs 30 in contact with them of a respective adjacent pressure vessel 10 . As a result, a certain non-positive connection can also be built up, through which the pressure vessel system 5 is stabilized.
  • Fig. 5 shows a pressure vessel system 5 purely schematically according to a second embodiment. In contrast to the embodiment of FIG.
  • FIG. 4 two different types of pressure vessels 10 are used, namely type A and type B. These are shown in FIG.
  • the types of pressure vessels 10 differ only in that the outside ribs 30 are offset from one another in such a way that the otherwise identical pressure vessels 10 can be arranged directly adjacent to one another with respect to their longitudinal directions without any axial offset and while nevertheless locating respective outside ribs 30 in respective intermediate spaces 35 adjacent pressure vessel 10 intervene. In particular, this permits simpler neck mounting, that is to say mounting of the pressure vessels 10 at their respective longitudinal ends.
  • the pressure vessels 10 are connected by a common connecting line 7 .
  • This enables pressure equalization between the pressure vessels 10 at any time, which is not affected by valves.
  • the pressure vessels 10 have the same internal pressure at all times. In the event of pressure fluctuations, they expand and contract evenly.
  • the connection line 7, the pressure vessels 10 can be individually closed, for example, or they can be connected in some other way.
  • FIG. 6 shows a modification of the embodiment of FIG. 5 in that the external ribs 30 have respective aligned through bores 32 through which a fastening means 6 in the form of an elongate wire runs.
  • the two pressure vessels 10 can be positively connected to one another by means of these fastening means 6, so that it becomes impossible to remove them from one another without first loosening the fastening means 6. With this type of connection remains typically a degree of freedom in the form of a rotation about the fastening means 6. This degree of freedom can be compensated, for example, by suitable support elements in such a way that the pressure vessels 10 have a defined position in relation to one another.
  • FIG. 7 shows the pressure vessel system 5 from FIG. 6 in a schematic cross-sectional view. It can be seen here that the through bores 32 are formed on the outside in a respective outside rib 30 . The ribs 30 engage in the respective intermediate spaces 35 of the adjacent pressure vessels 10 and the through bores 32 are aligned, so that the fastening means 6 in the form of an elongate wire can be pushed through without any problems.
  • Fig. 8 shows a pressure vessel 10 according to a fourth embodiment.
  • Circumferential reinforcing layers 37 made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) are arranged between the ribs 30 arranged on the outside. These have a higher strength than the steel otherwise used here and can therefore have a smaller outer diameter than the ribs 30 . In this case, the ribs 30 act as mechanical protection for the reinforcement layers 37.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the expression “at least one” has been partially omitted for the sake of simplicity. If a feature of the technology disclosed here is described in the singular or indefinitely (e.g. the/one pressure vessel, the/one rib, etc.), the plural should also be disclosed at the same time (e.g. the at least one pressure vessel, the at least one rib , Etc.).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß einen Druckbehälter (10) zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff mit einer Behälterwand( 20), die einen Innenraum (15) umschließt, wobei an der Behälterwand (20) eine oder mehrere Rippen (30, 40) ausgebildet sind. Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß ferner ein Druckbehältersystem (5) mit mindestens zwei solchen Druckbehältern (10), ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Ausbilden von Rippen (30, 40) an einer Behälterwand (20) eines Druckbehälters (10).

Description

Druckbehälter, Druckbehältersystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ausbilden von Rippen
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff, ein Druckbehältersystem mit zwei oder mehr solchen Druckbehältern, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Ausbilden von Rippen an einer Behälterwand eines Druckbehälters.
Druckbehälter werden typischerweise verwendet, um gasförmigen Brennstoff in mobilen oder stationären Einheiten, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, bereitzustellen. Mit dem gasförmigen Brennstoff kann beispielsweise ein gasbetriebener Verbrennungsmotor oder eine Brennstoffzelle angetrieben 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, einen Druckbehälter mit verbesserter Stabilität bereitzustellen. 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 einen Druckbehälter zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff. Der Druckbehälter umfasst eine Behälterwand, die einen Innenraum umschließt. An der Behälterwand sind eine oder mehrere Rippen ausgebildet.
Mittels derartiger Rippen kann eine Stabilität des Druckbehälters erhöht werden. Insbesondere können die Rippen gezielt als strukturelle Elemente zur Verbesserung der Steifigkeit des Druckbehälters eingesetzt werden, um ihn beispielsweise für höhere Drücke oder besondere Anforderungen auszulegen. Auch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind möglich, welche beispielsweise weiter unten näher beschrieben werden.
Unter einer Behälterwand kann insbesondere eine Wand verstanden werden, welche den Innenraum umschließt. In dem Innenraum wird typischerweise der gasförmige Brennstoff unter Druck und/oder bei besonders tiefen Temperaturen gelagert. Unter Rippen sind insbesondere Vorsprünge zu verstehen, welche von einer umgebenden Fläche aus vorstehen. Diese sind typischerweise visuell als solche erkennbar und aufgrund ihres vorstehenden Charakters abgrenzbar. Sollte aufgrund von fließenden Übergängen einer Struktur eine Rippe nicht exakt definierbar sein, stellt dies deren Eigenschaften als Rippe nicht in Abrede. Vielmehr kann eine geeignete Definition gewählt werden, beispielsweise eine Mindesterhebung über eine umgebende Fläche oder eine umgebende Senke.
Gemäß einer Ausführung sind eine, einige oder alle Rippen aus dem gleichen Material wie die Behälterwand ausgebildet. Dies erlaubt insbesondere eine einfache Herstellung sowie eine stabile stoffschlüssige Verbindung zwischen Rippen und den sonstigen Teilen der Behälterwand. Gemäß einer Ausführung sind eine, einige oder alle Rippen aus einem anderen Material als die Behälterwand ausgebildet. Dadurch können die Rippen mittels einer geeigneten Materialwahl besondere Eigenschaften erhalten.
Die Ausführungen der Rippen aus dem gleichen Material wie die Behälterwand und aus einem anderen Material als die Behälterwand können auch kombiniert werden, so dass beispielsweise einige Rippen aus dem gleichen Material und einige Rippen aus einem anderen Material ausgebildet sein können. Dadurch können spezifische Eigenschaften durch Materialkombinationen erzielt werden.
Gemäß einer Ausführung sind eine, einige oder alle Rippen aus Metall und/oder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff ausgebildet. Derartige Materialien haben sich aufgrund ihrer Festigkeit als vorteilhaft erwiesen.
Auch andere Materialien können jedoch verwendet werden.
Insbesondere können begrenzende Ebenen einiger oder aller Rippen parallel zueinander ausgerichtet sein. Dies erlaubt eine einfache Ausführung und eine vorteilhafte und gleichmäßige Erhöhung der Stabilität.
Die Rippen können insbesondere gleich breit sein und/oder gleiche Abstände zu jeweils unmittelbar benachbarten Rippen haben. Axial endseitige Rippen können insbesondere nur eine benachbarte Rippe, also auf einer Seite, haben. Dies erlaubt eine einfache Ausführung mit einer gleichmäßigen Beeinflussung der Stabilität. Auch ungleichförmige Ausführungen sind jedoch möglich.
Nachfolgend werden Bemaßungen angegeben, welche sich für typische Einsatzzwecke als vorteilhaft herausgestellt haben. Insbesondere gilt dies für die Verwendung in einem Einbauraum unterhalb eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, wobei ein solcher Einbauraum typischerweise verhältnismäßig flach ist und somit für den Einbau von mehreren Druckbehältern nebeneinander geeignet ist. Diese Druckbehälter können beispielsweise zu einem Druckbehältersystem zusammengefasst sein, wie dies weiter unten beschrieben wird. Ein solches Druckbehältersystem kann insbesondere eine gemeinsame Anschlussleitung für alle Druckbehälter haben, welche insbesondere einen Druckausgleich zwischen den Druckbehältern jederzeit ermöglichen kann.
Eine Wandstärke des Druckbehälters kann insbesondere zwischen den Rippen mindestens 5,4 mm und/oder höchstens 7,5 mm betragen. Dies bezieht sich typischerweise auf Bereiche, welche axial zwischen den Rippen liegen. Die Wandstärke wird jedoch typischerweise radial gemessen.
Insbesondere kann eine Länge eines Druckbehälter axial mindestens 1.500 mm und/oder höchstens 2.000 mm betragen. Ein Durchmesser eines Druckbehälters kann insbesondere mindestens 120 mm und/oder höchstens 175 mm betragen.
Eine Höhe der Rippen relativ zur unmittelbar umgebenden Behälterwand kann insbesondere mindestens 1 mm, mindestens 2 mm, mindestens 4 mm oder mindestens 6 mm betragen. Sie kann insbesondere höchstens 2 mm, höchstens 3 mm, höchstens 4 mm, höchstens 6 mm oder höchstens 7 mm betragen. Die Höhe kann dabei insbesondere als Überstand über die unmittelbar benachbarte Behälterwand gemessen werden. Dies kann sowohl innenseitig wie auch außenseitig gelten.
Eine Breite der Rippen kann insbesondere mindestens 20 mm, mindestens 25 mm, mindestens 30 mm oder mindestens 35 mm betragen. Sie kann insbesondere höchstens 25 mm, höchstens 30 mm, höchstens 35 mm oder höchstens 40 mm betragen. Die Breite kann insbesondere axial, also entlang einer Längsrichtung des Druckbehälters, gemessen werden.
Ein Abstand unmittelbar benachbarter Rippen kann insbesondere mindestens 10 mm oder mindestens 15 mm betragen. Er kann insbesondere höchstens 15 mm oder höchstens 20 mm betragen. Ein Abstand kann insbesondere axial, also entlang einer Längsrichtung des Druckbehälters, gemessen werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen unmittelbar benachbarten äußeren Rippen eine oder mehrere umlaufende Verstärkungslagen ausgebildet sind. Diese können sich insbesondere in Zwischenräumen zwischen den Rippen befinden. Sie können insbesondere den jeweiligen Zwischenraum axial ausfüllen. Die Rippen können insbesondere im Vergleich zu den Verstärkungslagen weiter vorstehen. Dadurch können sie einen mechanischen Schutz für die Verstärkungslagen bilden.
Die Verstärkungslagen können insbesondere aus kohlefaserverstärktem Kunststoff ausgebildet sein. Dadurch wird eine vorteilhafte zusätzliche Stabilität erreicht. Insbesondere kann die Stabilität mit weniger Material erreicht werden als bei reiner Verwendung von Stahl. Kohlefaserverstärkter Kunststoff kann auch als CFK bezeichnet werden.
Die Verstärkungslagen können insbesondere unidirektional ausgebildet sein. Sie können sich insbesondere entlang eines Umfangs erstrecken. Dadurch wird eine vorteilhafte Aufnahme nach außen gerichteter Kräfte erreicht. Eine Höhe der Rippen kann insbesondere um mindestens 20 % und/oder um höchstens 30 % größer sein als eine Höhe der Verstärkungslagen. Eine Höhe kann insbesondere relativ zu einer umgebenden (im Falle der Rippen) oder darunterliegenden (im Falle der Verstärkungslagen) Behälterwand gemessen werden. Insbesondere kann die Höhe der Rippen um 25 % höher sein als die Höhe der Verstärkungslagen. Damit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass die Festigkeit von CFK-Material beispielsweise um etwa 25 % höher sein kann als diejenige von Stahl. Beispielsweise kann die Festigkeit von Stahl 2.000 MPa betragen und die Festigkeit von CFK-Material kann 2.500 MPa betragen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist zwischen Behälterwand und Innenraum eine Sperrschicht ausgebildet. Diese Sperrschicht kann insbesondere dazu beitragen, eine Eindiffusion von gasförmigem Brennstoff, insbesondere von Wasserstoff, in die Behälterwand zu verringern oder zu unterbinden. Dies kann sich vorteilhaft auf die langfristigen Eigenschaften der Behälterwand auswirken.
Die Sperrschicht kann insbesondere die Behälterwand vollständig innenseitig auskleiden. Dadurch wird ein lückenloser Schutz der Behälterwand durch die Sperrschicht erreicht. Die Sperrschicht kann auch mindestens 70 %, mindestens 80 % oder mindestens 90 % der Behälterwand innenseitig auskleiden.
Die Sperrschicht kann insbesondere aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) ausgebildet sein. Dies hat sich zur Unterbindung von Wasserstoffeindiffusion in die Behälterwand als besonders vorteilhaft erwiesen. Auch andere Materialien können jedoch verwendet werden. Vorteilhaft kann die Sperrschicht einen Ethylengehalt zwischen 20 mol% und 28 mol%, oder insbesondere bevorzugt von 24 mol%, aufweisen. Derartige Ethylengehalte sorgen für eine gute Herstellbarkeit und gleichzeitig für eine gute Unterbindung von Wasserstoffeindiffusion. Auch andere Werten können jedoch verwendet werden. Insbesondere sind diese Werte bevorzugt, wenn die Sperrschicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer verwendet wird.
Die Sperrschicht kann insbesondere eine Dicke zwischen 80 Dm und 250 □ m aufweisen. Derartige Werte haben sich als vorteilhaft herausgestellt. Es kann beispielsweise eine Dicke von 200 Dm angestrebt werden, um unter Berücksichtigung von Unebenheiten eine Dicke von 130 Dm sicher überall zu erreichen.
Zwischen Sperrschicht und Behälterwand kann vorteilhaft ferner eine Metallschicht angeordnet sein. Diese kann zusätzlich zur Unterbindung von Wasserstoffpermeation beitragen.
Die Metallschicht kann beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet sein. Sie kann auch aus einem anderen Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet sein. Sie kann insbesondere mit einer Sperrschicht aus Kunststoff, beispielsweise wie weiter oben erwähnt, kombiniert werden.
Insbesondere kann bei Verwendung einer Sperrschicht und/oder Metallschicht vorgesehen sein, dass alle Rippen an der Behälterwand außenseitig ausgebildet sind. Diese Kombination hat sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Haltbarkeit der Behälterwand erwiesen, insbesondere bei Verwendung von Wasserstoff als gasförmigem Brennstoff. Die Eindiffusion von Wasserstoff wird wirkungsvoll verhindert und gleichzeitig wird über die mittels der außenseitigen Rippen vergrößerte Außenoberfläche eine bessere Abgabe von dennoch eingedrungenem Wasserstoff erreicht.
Des Weiteren kann außenseitig auf der Behälterwand eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht sein. Dies kann eine etwaige Korrosion verhindern oder verlangsamen.
Die Korrosionsschutzschicht kann insbesondere aus einer Zink-Nickel- Legierung ausgebildet sein. Dieses Material hat sich für typische Anwendungsfälle als vorteilhaft erwiesen. Insbesondere ermöglicht es eine Ausdiffusion von Wasserstoff zur Umgebung. Auch andere Materialien können jedoch verwendet werden.
Die Korrosionsschicht ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Druckbehälter ohne wasserdichtes Gehäuse verwendet wird.
Gemäß einer Ausführung sind eine, einige oder alle Rippen der Behälterwand innenseitig ausgebildet. Die Rippen sind somit zum Innenraum hin ausgebildet und kommen dabei insbesondere mit einem in dem Druckbehälter gelagerten gasförmigen Brennstoff in Kontakt.
Gemäß einer Ausführung sind eine, einige oder alle Rippen an der Behälterwand außenseitig ausgebildet. Diese Rippen kommen typischerweise nicht mit dem im Innenraum gelagerten gasförmigen Brennstoff in Kontakt, sondern kommen mit einer umgebenden Atmosphäre in Kontakt.
Innenseitige und außenseitige Rippen können auch miteinander kombiniert werden. Insbesondere können diese alternierend ausgebildet werden. Dies kann insbesondere bedeuten, dass entlang einer Längsachse des Druckbehälters sich außenseitige und innenseitige Rippen kontinuierlich abwechseln. Insbesondere können die außenseitigen und innenseitigen Rippen entlang der Längsachse unmittelbar aufeinanderfolgen. Sie können jedoch auch bestimmte Abstände zueinander haben.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Druckbehältersystem. Dieses umfasst zwei oder mehr Druckbehälter wie hierin beschrieben.
Rippen eines, einiger oder aller Druckbehälter greifen dabei in Zwischenräume zwischen Rippen von einem oder mehreren unmittelbar benachbarten Druckbehältern ein.
Durch ein solches Druckbehältersystem können mehrere Vorteile erzielt werden. Durch das Eingreifen der Rippen in Zwischenräume kann insbesondere Platz gespart werden. Durch ein geeignetes Verklemmen der Rippen gegeneinander kann eine stabile Lage der Druckbehälter zueinander festgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Halteeinrichtung vorhanden sein, welche eine solche Konstellation bewirkt.
Die Längsachsen der Druckbehälter können insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sein. Dies ermöglicht eine einfache Ausführung, welche beispielsweise besonders geeignet ist für den Einbau in einen Unterflurbereich eines Kraftfahrzeugs.
Die Rippen unmittelbar benachbarter Druckbehälter können insbesondere ohne axialen Versatz zueinander relativ zu mindestens einem Längsende des Druckbehälters ausgeführt sein. Unmittelbar benachbarte Druckbehälter können insbesondere axial versetzt zueinander angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine Ausführung, in welcher identische Druckbehälter verwendet werden können, wobei ein leichter axialer Versatz der Druckbehälter in Kauf genommen wird. Außerhalb der Rippen können auch Unterschiede zwischen den Druckbehältern bestehen, was der hier relevanten Funktionalität nicht schadet. Unter einer Ausführung der Rippen ohne axialen Versatz zueinander relativ zu mindestens einem Längsende des Druckbehälters kann insbesondere verstanden werden, dass ausgehend von einem jeweiligen Längsende der mindestens zwei betrachteten Druckbehälter die Rippen den gleichen Abstand zu diesem Längsende haben. Dem wird im Druckbehältersystem dann durch einen axialen Versatz der Druckbehälter zueinander Rechnung getragen.
Gemäß einer Ausführung sind die Rippen unmittelbar benachbarter Druckbehälter axial versetzt zum unmittelbar benachbarten Druckbehälter ausgeführt. Unmittelbar benachbarte Druckbehälter sind dabei insbesondere bezüglich eines Längsendes oder beider Längsenden axial unversetzt zueinander angeordnet. Dadurch kann erreicht werden, dass die Druckbehälter sich gleichmäßig entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung erstrecken, hierin also keinen Unterschied zu benachbarten Druckbehältern aufweisen. Dies kann eine bessere Bauraumausnutzung und/oder eine bessere Lastenverteilung ermöglichen. Typischerweise sind für eine solche Ausführung zwei unterschiedliche Druckbehälter erforderlich, so dass diese alternierend verwendet werden können und jeweilige Rippen in Zwischenräume benachbarter Druckbehälter eingreifen können.
In Rippen unmittelbar benachbarter Druckbehälter können insbesondere fluchtende Durchgangsbohrungen ausgebildet sein, durch welche ein Befestigungsmittel verläuft. Dadurch kann die Sicherheit des Druckbehältersystems gegen ein eventuelles Verrutschen erhöht werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Befestigungsmittel um einen Draht handeln, welcher durch die Durchgangsbohrungen verlaufen kann. Rippen unmittelbar benachbarter Druckbehälter können insbesondere kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Dadurch wird eine einfache und zuverlässige Befestigung der Druckbehälter aneinander erreicht.
Die Druckbehälter können insbesondere durch eine gemeinsame Anschlussleitung verbunden sein, wobei ein Druckausgleich zwischen den Druckbehältern zu keinem Zeitpunkt durch Ventile beeinträchtigt wird. Die Anschlussleitung kann beispielsweise ein Tankabsperrventil aufweisen, mit welchem alle Druckbehälter gleichzeitig abgesperrt oder freigegeben werden können. Durch die gemeinsame Anschlussleitung wird sichergestellt, dass zwischen den Druckbehältern jederzeit ein Druckausgleich möglich ist. Dadurch weisen diese den gleichen Innendruck auf. Dies führt im Betrieb, bei schwankenden Drücken, dazu, dass sich die Druckbehälter immer gleich ausdehnen. Und es führt dazu, dass die ineinander verzahnten Rippen immer den gleichen Spalt zur Nachbarrippe beibehalten.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Druckbehältersystem wie hierin beschrieben, wobei das Druckbehältersystem in einem Unterflurbauraum des Kraftfahrzeugs eingebaut ist. Bezüglich des Druckbehältersystems können alle hierin beschriebenen Varianten verwendet werden. Der Einbau eines solchen Druckbehältersystems in einen Unterflurbauraum eines Kraftfahrzeugs bringt insbesondere die Vorteile mit sich, dass das hierin beschriebene Druckbehältersystem besonders gut an eine flache Bauform angepasst ist und dabei sehr kompakt und einfach handzuhaben ist. Ein Unterflurbauraum ist typischerweise ein Bauraum unterhalb der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, welcher typischerweise relativ flach ist.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Verfahren zum Ausbilden von Rippen von einer Behälterwand eines Druckbehälters. Für dieses Verfahren werden nachfolgend drei unterschiedliche Vorgehensweisen beschrieben.
Gemäß einer Ausführung erfolgt ein separates Herstellen der Rippen und ein kraftschlüssiges Aufbringen der Rippen auf die Behälterwand mittels Kaltumformen. Dadurch können die Rippen separat hergestellt werden, beispielsweise aus einem anderen Material, oder auch aus dem gleichen Material wie die Behälterwand.
Gemäß einer Ausführung erfolgt ein Beaufschlagen des Druckbehälters mit einem Innendruck, wobei ein Kaltumformen des Druckbehälters zum Ausbilden der Rippen erfolgt. Dazu kann auf das bekannte Verfahren des Kaltumformens zurückgegriffen werden. Dies kann insbesondere angewendet werden, wenn die Rippen aus dem gleichen Material ausgebildet werden sollen wie die Behälterwand.
Gemäß einer Ausführung erfolgt ein separates Herstellen der Rippen und ein thermisches Aufschrumpfen der Rippen auf die Behälterwand. Dadurch können die Rippen separat hergestellt werden, beispielsweise aus einem anderen Material als die Behälterwand, oder auch aus dem gleichen Material. Das Aufschrumpfen stellt eine zuverlässige Technologie zur Verbindung der Rippen mit der Behälterwand dar.
Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Einbringens einer Sperrschicht innenseitig an die Behälterwand aufweisen. Dieser kann insbesondere durch Rotomoulding, Blasformen oder Extrusion ausgeführt werden. Derartige Vorgehensweisen haben sich für das Einbringen einer Sperrschicht als vorteilhaft erwiesen. Die Sperrschicht kann insbesondere wie weiter oben beschrieben ausgebildet sein. Ein Rotomoulding-Verfahren kann insbesondere bei einer Temperatur von 190° C bis 270° C durchgeführt werden. Dadurch wird ein geeignetes Material wie EVOH geschmolzen, jedoch nicht hinsichtlich seiner Eigenschaften verschlechtert.
Die Dichtigkeit einer Sperrschicht kann beispielsweise nach der Herstellung mittels Endoskop überprüft werden.
Unter einem Druckbehältersystem kann insbesondere eine Brennstoffversorgungsanlage verstanden werden, welche mehrere Druckbehälter sowie zugehörige Ventile wie beispielsweise Absperrventile, Rückschlagventile und thermische Druckentlastungseinrichtungen beinhaltet, welche zum Separieren und Lagern von gasförmigem Brennstoff, welcher typischerweise unter hohem Druck steht und/oder besonders kalt gelagert wird, in einem Fahrzeug erforderlich sind.
Das Druckbehältersystem kann beispielsweise für ein Kraftfahrzeug (zum Beispiel Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge) verwendet werden. Das Druckbehältersystem dient insbesondere zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigem Brennstoff. Das Druckbehältersystem 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. Das Druckbehältersystem ist typischerweise mit mindestens einem Energiewandler fluidverbunden, der eingerichtet ist, die chemische Energie des Brennstoffs in andere Energieformen umzuwandeln.
Ein solches Druckbehältersystem umfasst typischerweise mindestens einen Druckbehälter, insbesondere einen Composite Overwrapped Pressure Vessel. Der 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 Druckbehälter können insbesondere kreisförmige oder ovale Querschnitte aufweisen. Sie können insbesondere ein gemeinsames Absperrventil aufweisen oder sie können separate Absperrventile aufweisen.
Das Tankabsperrventil ist typischerweise ein Ventil, dessen Eingangsdruck (im Wesentlichen) dem Behälterdruck entspricht. Das Tankabsperrventil ist insbesondere ein steuerbares bzw. regelbares und insbesondere stromlos geschlossenes Ventil. In der Verordnung (EU) Nr. 406/2010 der Kommission vom 26. April 2010 zur Durchführung der Verordnung (EG) Nr. 79/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Typgenehmigung von wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen wird ein solches Tankabsperrventil auch als erstes Ventil bezeichnet.
Mit anderen Worten sind beispielsweise Stahltanks üblicherweise als glatte Zylinder ausgeführt. Es können Rippen an der zylindrischen Tankwand vorgesehen werden. Die Rippen können im Tankinneren oder an der Außenoberfläche angebracht werden. Sie fungieren insbesondere als Verstärkungselemente und ermöglichen es, die Wandstärke (ohne Rippen) zu reduzieren. Dies kann durch FEM-Simulationen bestätigt werden.
Beispielsweise kann ein Stahltank eine Wandstärke von 4,5 mm (ohne Rippen) haben. Dieser kann an der Innenfläche die gleiche maximale Spannung wie ein rippenloser Tank mit 5 mm Wandstärke aufnehmen. Die Rippen können innen, außen oder auch sowohl innen wie auch außen ausgebildet sein.
Die Rippen können beispielsweise aus Metall oder aus CFK (kohlefaserverstärkter Kunststoff) ausgebildet sein. Vor allem bei den äußeren Rippen können vorteilhaft CFK-Umfangswicklungen verwendet werden. Dort ist ein hoher Faservolumengehalt erreichbar und die Carbonfasern werden in Zugrichtung belastet, dort wo sie ihre besten Festigkeitseigenschaften haben. Äußere Rippen aus Metall können als Ringe hergestellt werden und mittels Kaltumformung von außen kraftschlüssig mit dem Tank verbunden werden. Der Tank kann auch mittels Innendruck beaufschlagt werden, so dass er sie plastisch dehnt und damit von innen kaltverformt wird. Denkbar ist auch, dass die Ringe thermisch aufgeschrumpft werden. Über diese Flerstellungsmethoden ist es auch möglich, eine leichte elastische Vorspannung in die Tankwand einzubringen, die der Innendruckbelastung entgegenwirkt und damit die Betriebsfestigkeit verbessert. Mehrere gleiche Tanks können in einem Unterflurtanksystem so angeordnet werden, dass die Rippen versetzt zueinander sind. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen den Mittelachsen der Tanks kleiner ist, als wenn Tanks ohne Rippen verwendet werden. Wenn man gleiche Tanks verwendet, können sie in Längsrichtung um den Rippenabstand versetzt sein. Alternativ dazu verwendet man zwei unterschiedliche Tanks, deren Rippen versetzt hergestellt sind. Dadurch kann beispielsweise ein Neck-Mounting vereinfacht werden. Auch können die äußeren Rippen dazu genutzt werden, um die Tanks aneinander zu befestigen. In Bohrungen der Rippen kann ein Metalldraht gesteckt werden. Eine solche Befestigung hat einen verbleibenden rotatorischen Freiheitsgrad, der mit einer Momentenabstützung anderweitig ergänzt werden kann. Alternativ dazu können die Rippen kraftschlüssig miteinander verbunden werden, dann haben sie den rotatorischen Freiheitsgrad nicht mehr.
Ein Nenndruck eines Druckbehälters kann beispielsweise 700 bar betragen.
Das Material der Druckbehälter kann beispielsweise nach der Wärmebehandlung folgende Eigenschaften aufweisen:
Zugfestigkeit von mindestens 1.500 MPa, vorzugsweise mindestens 1.700 MPa, besonders vorzugsweise mindestens 1.900 MPa, und/oder 0,2 % Streckgrenze von mindestens 1.100 MPa, vorzugsweise mindestens 1.300 MPa, besonders vorzugsweise mindestens 1.500 MPa, und/oder Bruchdehnung von höchstens 10 %, vorzugsweise höchstens 8 %, besonders vorzugsweise höchstens 6 %.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 : einen Druckbehälter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2: einen Druckbehälter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3: einen Druckbehälter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4: ein Druckbehältersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 5: ein Druckbehältersystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 6: ein Druckbehältersystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 7: das Druckbehältersystem von Fig. 6 in einer anderen Ansicht, und Fig. 8: einen Druckbehälter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt rein schematisch einen Druckbehälter 10. Dieser weist eine Behälterwand 20 auf, welche einen Innenraum 15 umschließt. Die Behälterwand 20 weist einen ersten Anschluss 25 und einen zweiten Anschluss 26 auf, durch welche der Innenraum 15 befüllt und entleert werden kann.
Der Druckbehälter 10 ist vorliegend als länglicher, im Querschnitt kreisförmiger Behälter ausgebildet. Der Querschnitt ist dabei quer zur Papierebene von Fig. 1 zu sehen.
Außenseitig sind auf der Behälterwand 20 mehrere Rippen 30 ausgebildet. Diese Rippen 30 stehen nach außen ab. Sie verlaufen im bereits erwähnten Querschnitt, sind parallel zueinander, gleich lang und haben identische Abschnitte zueinander. Mittels dieser außenseitigen Rippen 30 wird der Druckbehälter 10 verstärkt, so dass beispielsweise ein größerer Innendruck verwendet werden kann.
Fig. 2 zeigt rein schematisch einen Druckbehälter 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird im Wesentlichen lediglich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Bezüglich der sonstigen Elemente sei auf die Beschreibung von Fig. 1 verwiesen. Dies gilt auch für die weiter unten beschriebenen Figuren.
Bei dem Druckbehälter 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind anstelle der außenseitigen Rippen 30 innenseitige Rippen 40 ausgebildet. Auch diese verlaufen parallel zueinander in jeweiligen Ebenen quer zur Papierebene von Fig. 2, auch diese haben identische Ausdehnungen in Längsrichtung des Druckbehälters 10 und identische Abstände zueinander. Dadurch kann in ähnlicher Weise eine Verstärkung des Druckbehälters 10 erreicht werden.
Fig. 3 zeigt einen Druckbehälter 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Dabei sind sowohl außenseitige Rippen 30 wie auch innenseitige Rippen 40 ausgebildet. Wie gezeigt sind die Rippen 30, 40 axial alternierend zueinander, so dass immer eine außenseitige Rippe 30 unmittelbar auf eine innenseitige Rippe 40 folgt. Auch dadurch kann die Festigkeit in vorteilhafter Weise erhöht werden. Alternativ wäre es beispielsweise auch möglich, axiale Abstände zwischen den innenseitigen Rippen 40 und den außenseitigen Rippen 30 vorzusehen.
Fig. 4 zeigt ein Druckbehältersystem 5 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei sind insgesamt vier Druckbehälter 10 gezeigt, bezüglich deren Beschreibung auf Fig. 1 verwiesen sei.
Wie gezeigt sind die Druckbehälter 10 so angeordnet, dass jeweilige außenseitige Rippen 30 in jeweilige Zwischenräume 35 zwischen außenseitigen Rippen 30 der jeweils benachbarten Druckbehälter 10 eingreifen. Da die Druckbehälter 10 alle identisch zueinander ausgeführt sind, erfordert dies einen leichten Versatz entlang der Längsrichtungen der Druckbehälter 10. Dadurch können identische Druckbehälter 10 verwendet werden. Durch das Eingreifen der Rippen 30 in Zwischenräume 35 kann der Platzbedarf verringert werden und es kann eine Stabilität dadurch erreicht werden, dass sich die Rippen 30 mit den sie berührenden Rippen 30 eines jeweiligen benachbarten Druckbehälters 10 formschlüssig verklemmen. Dadurch kann auch eine gewisse kraftschlüssige Verbindung aufgebaut werden, durch welche das Druckbehältersystem 5 stabilisiert wird. Fig. 5 zeigt ein Druckbehältersystem 5 rein schematisch gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zur Ausführung von Fig. 4 werden dabei zwei unterschiedliche Typen von Druckbehältern 10 verwendet, nämlich Typ A und Typ B. Diese sind in Fig. 5 eingezeichnet. Die Typen von Druckbehältern 10 unterscheiden sich lediglich insofern, als die außenseitigen Rippen 30 so versetzt zueinander sind, dass die ansonsten identischen Druckbehälter 10 bezüglich ihrer Längsrichtungen ohne axialen Versatz und unmittelbar benachbart zueinander angeordnet werden können und dabei trotzdem jeweilige außenseitige Rippen 30 in jeweilige Zwischenräume 35 benachbarter Druckbehälter 10 eingreifen. Dies erlaubt insbesondere ein einfacheres Neck-Mounting, also eine Lagerung der Druckbehälter 10 an ihren jeweiligen Längsenden.
Die Druckbehälter 10 sind bei der Ausführung von Fig. 5 durch eine gemeinsame Anschlussleitung 7 verbunden. Diese ermöglicht einen jederzeitigen Druckausgleich zwischen den Druckbehältern 10, welcher nicht durch Ventile beeinträchtigt wird. Dadurch haben die Druckbehälter 10 jederzeit den gleichen Innendruck. Im Fall von Druckschwankungen dehnen sie sich somit gleichmäßig aus und ziehen sich gleichmäßig zusammen. Gegenüberliegend zur Anschlussleitung 7 können die Druckbehälter 10 beispielsweise einzeln verschlossen sein, oder sie können anderweitig angeschlossen sein.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführung von Fig. 5 dahingehend, dass in den außenseitigen Rippen 30 jeweilige fluchtende Durchgangsbohrungen 32 vorhanden sind, durch welche ein Befestigungsmittel 6 in Form eines länglichen Drahts verläuft. Durch diese Befestigungsmittel 6 können die beiden Druckbehälter 10 formschlüssig miteinander verbunden werden, so dass es unmöglich wird, diese voneinander zu entfernen, ohne vorher das Befestigungsmittel 6 zu lösen. Bei dieser Art der Verbindung verbleibt typischerweise ein Freiheitsgrad in Form einer Drehung um das Befestigungsmittel 6. Dieser Freiheitsgrad kann beispielsweise durch geeignete Stützelemente derart kompensiert werden, dass die Druckbehälter 10 eine definierte Lage zueinander haben.
Fig. 7 zeigt das Druckbehältersystem 5 von Fig. 6 in einer schematischen Querschnittsansicht. Dabei ist zu sehen, dass die Durchgangsbohrungen 32 außenseitig in einer jeweiligen außenseitigen Rippe 30 ausgebildet sind. Die Rippen 30 greifen in jeweilige Zwischenräume 35 der benachbarten Druckbehälter 10 ein und die Durchgangsbohrungen 32 fluchten, so dass das Befestigungsmittel 6 in Form eines länglichen Drahts problemlos durchgeschoben werden kann.
Fig. 8 zeigt einen Druckbehälter 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Dabei sind zwischen den außenseitig angeordneten Rippen 30 umlaufende Verstärkungslagen 37 aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) angeordnet. Diese haben eine höhere Festigkeit als der vorliegend ansonsten verwendete Stahl und können deshalb einen geringeren Außendurchmesser als die Rippen 30 aufweisen. Die Rippen 30 wirken in diesem Fall als mechanischer Schutz für die Verstärkungslagen 37.
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, die/eine Rippe, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Druckbehälter, die mindestens eine Rippe, 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
5 Druckbehältersystem
6 Befestigungsmittel
7 Anschlussleitung
8 Ventil
10 Druckbehälter
15 Innenraum
20 Behälterwand
25 erster Anschluss
26 zweiter Anschluss
30 außenseitige Rippe
32 Durchgangsbohrungen 35 Zwischenräume
37 Verstärkungslagen
40 innenseitige Rippen

Claims

Ansprüche
1. Druckbehälter (10) zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff,
- umfassend eine Behälterwand (20), die einen Innenraum (15) umschließt, wobei an der Behälterwand (20) eine oder mehrere Rippen (30, 40) ausgebildet sind.
2. Druckbehälter (10) nach Anspruch 1 , wobei eine, einige oder alle Rippen (30, 40) aus dem gleichen Material wie die Behälterwand (20) ausgebildet sind; und/oder wobei eine, einige oder alle Rippen (30,
40) aus einem anderen Material als die Behälterwand (20) ausgebildet sind; wobei eine, einige oder alle Rippen (30, 40) aus Metall und/oder aus kohlefaserverstärktem Kunststoff ausgebildet sind.
3. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei begrenzende Ebenen einiger oder aller Rippen (30, 40) parallel zueinander ausgerichtet sind.
4. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rippen (30, 40) gleich breit sind und/oder gleiche Abstände zu jeweils unmittelbar benachbarten Rippen (30, 40) haben.
5. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Wandstärke des Druckbehälters (10) zwischen den Rippen (30, 40) mindestens 5,4 mm und/oder höchstens 7,5 mm beträgt.
6. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Höhe der Rippen (30, 40) relativ zur unmittelbar umgebenden Behälterwand (20) mindestens 1 mm, mindestens 2 mm, mindestens 4 mm oder mindestens 6 mm beträgt; und/oder wobei eine Höhe der Rippen (30, 40) relativ zur unmittelbar umgebenden Behälterwand (20) höchstens 2 mm, höchstens 3 mm, höchstens 4 mm, höchstens 6 mm oder höchstens 7 mm beträgt.
7. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Breite der Rippen (30, 40) mindestens 20 mm, mindestens 25 mm, mindestens 30 mm oder mindestens 35 mm beträgt; und/oder wobei eine Breite der Rippen (30, 40) höchstens 25 mm, höchstens 30 mm, höchstens 35 mm oder höchstens 40 mm beträgt.
8. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand unmittelbar benachbarter Rippen (30, 40) mindestens 10 mm oder mindestens 15 mm beträgt; und/oder wobei ein Abstand unmittelbar benachbarter Rippen (30, 40) höchstens 15 mm oder höchstens 20 mm beträgt.
9. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen unmittelbar benachbarten äußeren Rippen (30) eine oder mehrere umlaufende Verstärkungslagen (37) ausgebildet sind.
10. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Verstärkungslagen (37) aus kohlefaserverstärktem Kunststoff ausgebildet sind.
11. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Verstärkungslagen (37) unidirektional ausgebildet sind.
12. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei eine Höhe der Rippen (30) um mindestens 20 % und/oder um höchstens 30 % größer ist als eine Höhe der Verstärkungslagen (37).
13. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen Behälterwand (20) und Innenraum (15) eine Sperrschicht ausgebildet ist.
14. Druckbehälter (10) nach Anspruch 13, wobei die Sperrschicht die Behälterwand (20) vollständig innenseitig auskleidet.
15. Druckbehälter (10) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Sperrschicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer ausgebildet ist.
16. Druckbehälter (10) nach Anspruch 15, wobei die Sperrschicht einen Ethylengehalt zwischen 20 mol% und 28 mol%, oder von 24 mol%, aufweist.
17. Druckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Sperrschicht eine Dicke zwischen 80 miti und 250 miti aufweist.
18. Druckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei zwischen Sperrschicht und Behälterwand (20) eine Metallschicht angeordnet ist.
19. Druckbehälter (10) nach Anspruch 18, wobei die Metallschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet ist.
20. Druckbehälter (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei alle Rippen (40) an der Behälterwand (20) außenseitig ausgebildet sind.
21.Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei außenseitig auf der Behälterwand (20) eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht ist.
22. Druckbehälter (10) nach Anspruch 21 , wobei die Korrosionsschutzschicht aus einer Zink-Nickel-Legierung ausgebildet ist.
23. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine, einige oder alle Rippen (40) an der Behälterwand (20) innenseitig ausgebildet sind.
24. Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine, einige oder alle Rippen (30) an der Behälterwand (20) außenseitig ausgebildet sind.
25. Druckbehältersystem (5), umfassend
- zwei oder mehr Druckbehälter (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche , wobei Rippen (30) eines, einiger oder aller Druckbehälter (10) in
Zwischenräume (35) zwischen Rippen (30) von einem oder mehreren unmittelbar benachbarten Druckbehältern (10) eingreifen.
26. Druckbehältersystem (5) nach Anspruch 25, wobei Längsachsen der Druckbehälter (10) parallel zueinander ausgerichtet sind.
27. Druckbehältersystem (5) nach Anspruch 25 oder 26,
- wobei die Rippen (30) unmittelbar benachbarter Druckbehälter (10) ohne axialen Versatz zueinander relativ zu mindestens einem Längsende des Druckbehälters (10) ausgeführt sind, und - wobei unmittelbar benachbarte Druckbehälter (10) axial versetzt zueinander angeordnet sind.
28. Druckbehältersystem (5) nach einem der Ansprüche 25 bis 27,
- wobei die Rippen (30) unmittelbar benachbarter Druckbehälter (10) axial versetzt zum unmittelbar benachbarten Druckbehälter (10) ausgeführt sind, und
- wobei unmittelbar benachbarte Druckbehälter (10) bezüglich eines Längsendes oder beider Längsenden axial unversetzt zueinander angeordnet sind.
29. Druckbehältersystem (5) nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei in Rippen (30) unmittelbar benachbarter Druckbehälter (10) fluchtende Durchgangsbohrungen (32) ausgebildet sind, durch welche ein Befestigungsmittel (6) verläuft.
30. Druckbehältersystem (5) nach einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei Rippen (30) unmittelbar benachbarter Druckbehälter (10) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
31.Druckbehältersystem (5) nach einem der Ansprüche 25 bis 30, wobei die Druckbehälter (10) durch eine gemeinsame Anschlussleitung (7) verbunden sind, wobei ein Druckausgleich zwischen den Druckbehältern (10) zu keinem Zeitpunkt durch Ventile beeinträchtigt wird.
32. Kraftfahrzeug mit einem Druckbehältersystem (5) gemäß einem der Ansprüche 25 bis 31 , wobei das Druckbehältersystem (5) in einem Unterflurbauraum des Kraftfahrzeugs eingebaut ist.
33. Verfahren zum Ausbilden von Rippen (30, 40) an einer Behälterwand (20) eines Druckbehälters, umfassend mindestens eine der folgenden Vorgehensweisen:
- separates Herstellen der Rippen (30, 40) und kraftschlüssiges Aufbringen der Rippen (30, 40) auf die Behälterwand (20) mittels Kaltumformen,
- Beaufschlagen des Druckbehälters (10) mit einem Innendruck, dabei Kaltumformen des Druckbehälters (10) zum Ausbilden der Rippen (30, 40), und/oder
- separates Herstellen der Rippen (30, 40) und thermisches Aufschrumpfen der Rippen (30, 40) auf die Behälterwand (20).
34. Verfahren nach Anspruch 33, das ferner einen Schritt des Einbringens einer Sperrschicht innenseitig an die Behälterwand (20) aufweist.
35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Einbringen durch Rotomoulding, Blasformen oder Extrusion erfolgt.
PCT/EP2022/071178 2021-07-28 2022-07-28 Druckbehälter, druckbehältersystem, kraftfahrzeug und verfahren zum ausbilden von rippen WO2023006869A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280052278.6A CN117730223A (zh) 2021-07-28 2022-07-28 压力容器、压力容器系统、机动车以及构造肋状部的方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021119604.3 2021-07-28
DE102021119604 2021-07-28
DE102021124236.3 2021-09-20
DE102021124236.3A DE102021124236A1 (de) 2021-07-28 2021-09-20 Druckbehälter, Druckbehältersystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ausbilden von Rippen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023006869A1 true WO2023006869A1 (de) 2023-02-02

Family

ID=83004642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/071178 WO2023006869A1 (de) 2021-07-28 2022-07-28 Druckbehälter, druckbehältersystem, kraftfahrzeug und verfahren zum ausbilden von rippen

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023006869A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116293400A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293391A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶
CN116293399A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293401A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293402A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293393A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293395A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶
CN116398805A (zh) * 2023-03-31 2023-07-07 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008006714U1 (de) * 2008-05-16 2008-08-28 Comat Composite Materials Gmbh Rohroberfläche für Druckbehälter
US20100237081A1 (en) * 2007-12-14 2010-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Inner shell for a pressure vessel
DE102019200285A1 (de) * 2019-01-11 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter, Verwendung desselben sowie Fahrzeug mit einem solchen Druckgasbehälter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100237081A1 (en) * 2007-12-14 2010-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Inner shell for a pressure vessel
DE202008006714U1 (de) * 2008-05-16 2008-08-28 Comat Composite Materials Gmbh Rohroberfläche für Druckbehälter
DE102019200285A1 (de) * 2019-01-11 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Druckgasbehälters, Druckgasbehälter, Verwendung desselben sowie Fahrzeug mit einem solchen Druckgasbehälter

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116293400A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293391A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶
CN116293399A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293401A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293402A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293393A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种椭圆形lng气瓶
CN116293395A (zh) * 2023-03-31 2023-06-23 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶
CN116398805A (zh) * 2023-03-31 2023-07-07 一汽解放汽车有限公司 一种lng气瓶

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2023006869A1 (de) Druckbehälter, druckbehältersystem, kraftfahrzeug und verfahren zum ausbilden von rippen
WO2017080723A1 (de) Druckbehälter mit einem lastring, kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung eines druckbehälters
DE102015212979A1 (de) Hochdruckgasbehälter für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit mindestens einem Hochdruckgasbehälter
DE102016201477A1 (de) Druckbehälter sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
DE102017129938A1 (de) Hochdrucktank, der eine Struktur zum Abstrahlen von verbleibendem Gas hat, und ein Verfahren zum Herstellen des gleichen
DE102016208376A1 (de) Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug
WO2020193262A1 (de) Verfahren zur herstellung einer sperrschicht eines druckbehälters sowie druckbehälter
DE102016220148A1 (de) Druckbehälter mit einer den Behälter umgebenden Leitung sowie Herstellungsverfahren
DE112014005408T5 (de) Vorrichtung zum Speichern von Gas
DE102017201420B4 (de) Tank, insbesondere Drucktank, insbesondere Wasserstoff-Drucktank
DE102017205190A1 (de) Druckbehälter mit brennstoffundurchlässigen Liner
DE102021124236A1 (de) Druckbehälter, Druckbehältersystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ausbilden von Rippen
DE102016206994A1 (de) Kryogen betankbarer Hochdruckgasbehälter
WO2022058182A1 (de) Druckbehälter und druckbehältersystem
DE102009024795A1 (de) Wasserstofftank in einem Kraftfahrzeug
DE102016225446B4 (de) Drucktank mit Verstärkungsfasern
WO2019185369A1 (de) Druckbehälter sowie verfahren zur herstellung einer aussenhülle für einen druckbehälter
DE102016220154B3 (de) Druckbehälter zum Speichern eines Brennstoffs mit auxetischem Material
DE102021111436A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters und Druckbehälter
DE102016208005B3 (de) Druckbehälter mit Ausgasungskanälen sowie Herstellungsverfahren
DE102014209916A1 (de) Hochdruckbehälter
DE102020117916A1 (de) Druckgastank
DE102015225690A1 (de) Druckbehälter mit Endlosfasern
DE102020107562A1 (de) Druckbehältersystem mit einer Sperrschicht und einer Metallschicht, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung des Druckbehältersystems
DE102017210722B4 (de) Kraftfahrzeug und Druckbehälter mit divergierendem Verbindungsrohr

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22757575

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280052278.6

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22757575

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1