Schutzeinrichtung für Gasbehälter

Abstract

 Die Schutzeinrichtung für Gasbehälter, insbesondere für Gasbehälter von Kraftfahrzeugen, einschließlich Motorräder sowie von Booten hat einen befüll- und entleerbaren Gasbehälter (1) und einen diesen umgebenden Schutzmantel (5) sowie eine zwischen dem Gasbehälter (1) und dem Schutzmantel (5) angeordnete Dämpfungsschicht (6). Der Schutzmantel (5) weist eine in die Dämpfungsschicht (6) hineinragende Öffnung (7) auf. Damit steht der mit der Dämpfungsschicht befüllte Zwischenraum mit der Außenatmosphäre in Verbindung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für Gasbehälter, insbesondere für Gasbehälter von Kraftfahrzeugen und Booten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Eine solche Schutzeinrichtung ist aus der EP 0 707 174 A1 und der DE 86 19 754 U1 bekannt.

[0003] Kraftfahrzeuge, einschließlich Motorräder sowie auch Boote mit Verbrennungskraftmotoren werden in zunehmendem Maße mit Flüssiggas betrieben und benötigen daher einen Gasbehälter, der den bisherigen Tank für Kraftstoffe, wie Benzin oder Dieselöl, ersetzt.

[0004] Die EP 0 707 174 A1 zeigt einen Gasbehälter, der mit einem Schutzmantel umgeben ist, der aus stoßabsorbierendem Kunststoffmaterial besteht. Der Schutzmantel hat mehrere sich durch ihn hindurch erstreckende Öffnungen, die als Drainageöffnungen für Gas- und Flüssigkeit dienen.

[0005] Die DE 86 19 754 U1 zeigt ein Druckgasflasche, deren Außenfläche teilweise mit einer Bandage versehen ist, die Entlüftungskanäle aufweist, die sich durch die Bandage hindurch erstrecken.

[0006] Mehrwandige Behälter mit und ohne Entlüftungsöffnungen sind auch aus der DE 30 49 015 A1, DE 29 45 811 A1, FR 25 61 353 A1, FR 24 12 783 A1, US 31 40 006 A und US 29 27 438 A bekannt.

[0007] Die DE 197 41 767 A1 zeigt einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug zum Betanken mit Flüssiggas, der den vorgegebenen Einbauraum in einem Kraftfahrzeug dadurch besser nutzen soll, daß ein Hohlraum des Mittelteils einen polygonalen Querschnitt aufweist.

[0008] Die DE 198 16 651 C2 beschreibt einen Tank für Flüssiggas als Treibstoff in Kraftfahrzeugen, bei dem die Aufhängung durch ein Tragrohr realisiert ist, das sich durch den Tank hindurch erstreckt. Der Tank hat eine ihn umhüllende Vakuumisolierung. Das Tragrohr ist aus wärmeisolierendem Faserverbundwerkstoff.

[0009] Die DE 201 02 209 U1 beschreibt einen gasdichten Kunststoffbehälter für Kraftfahrzeuge, der zu Inspektionszwecken eine abnehmbare Ummantelung aufweist.

[0010] Die DE 103 22 117 A1 zeigt einen Flüssiggas-Kraftstofftank für Kraftfahrzeuge mit einem Innenbehälter, einen diesen umgebenden Außenbehälter und einem zwischen diesen beiden Behältern liegenden Isolationsraum. Im Isolationsraum sind zwei Wärmeleiter angeordnet, die durch jeweils in einem oberen und in einem unteren Wandbereich des Innenbehälters ausgebildete Öffnung in den Innenbehälter einmünden. Die Wärmeleiter sollen einen Temperaturausgleich zwischen dem unteren und oberen Bereich des Innenbehälters bewirken.

[0011] Die 100 58 632 B4 zeigt eine Schutzeinrichtung für Druckgasbehälter, wie z.B. Druckgasflaschen oder Druckdosen, mit einem Schutzkörper, der eine innere Schale und eine äußere Schale aufweist, deren Zwischenraum teilweise oder vollständig verschäumt ist. In den Innenraum der inneren Schale ist eine Druckgasflasche oder Druckdose einsetzbar. Die innere und äußere Schale können aus Metall oder Kunststoff bestehen, wobei der Kunststoff durch Glasfaser, Mineralfaser oder Carbonfaser verstärkt sein kann. Die innere und die äußere Schale bestehen jeweils aus mehreren Schalenteilen, die durch Verkleben, durch Steckverbindung oder Verschraubung miteinander verbunden werden.

[0012] Die DE 10 2004 044 541 A1 zeigt einen Druckgasbehälter mit einem starren Innenbehälter und einem diesen außen umgebenden beschussfesten Mantel aus einem elastischen und in Umfangsrichtung hochzugfesten Material. Der elastische Mantel soll bewirken, daß die Bewegungsenergie von Geschossen durch Verformung des Mantels aufgenommen bzw. in Umfangsrichtung umgeleitet werden kann. Die hohe Zugfestigkeit des Materials in Umfangsrichtung soll dabei ein Bersten des Mantels und somit des gesamten Druckgasbehälters verhindern. Der Mantel ist von der Außenfläche des Innenbehälters beabstandet, wobei der Zwischenraum zwischen Innenbehälter und Mantel mit nachgiebigem Material gefüllt sein kann, wie z.B. mit Schaummaterial. Hauptsächlicher Einsatzzweck dieses Druckgasbehälters ist die Speicherung von Sauerstoff in Flugzeugen.

[0013] Mit der Erfindung soll eine Schutzeinrichtung für Gasbehälter geschaffen werden, die speziell für Kraftfahrzeuge, einschließlich Motorräder, Mopeds sowie auch für Boote geeignet ist und die speziellen Sicherheitsanforderungen erfüllt. Einerseits soll die Schutzeinrichtung den Gasbehälter bei Unfällen bestmöglich schützen. Es soll somit verhindert werden, daß bei einem Unfall der Gasbehälter zerstört wird und Gas austritt. Andererseits ist nicht mit Sicherheit auszuschließen, daß der Gasbehälter undicht wird, sei es durch Korrosion, falsche Montage oder auch mechanische Gewalteinwirkung, wie z.B. bei einem Unfall. Für diesen Fall soll sichergestellt werden, daß entweichendes Gas keine Gefahrenquelle für das Fahrzeug bildet.

[0014] Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0015] Kurz zusammengefaßt schafft die Erfindung eine Schutzeinrichtung für Gasbehälter, insbesondere für Gasbehälter von Kraftfahrzeugen und Booten mit einem Schutzmantel, der mehrwandig ausgeführt ist und sehr gute Aufprallschutzeigenschaften hat. Der Schutzmantel umgibt den eigentlichen Gasbehälter in einem Abstand, so daß ein Zwischenraum gebildet ist, der mit einem Dämpfungsmaterial gefüllt ist. Das Dämpfungsmaterial ist gasdurchlässig. Es kann aus offenporigem Schaum bestehen oder auch aus einer losen Schüttung von elastischem Material, welches gute stoß- und schlagabsorbierende Eigenschaften hat. Vorzugsweise ist dieses Material nicht brennbar. Der Schutzmantel hat mindestens eine in die Dämpfungsschicht hineinragende Öffnung, in die eine Hülse mit radialen Löchern eingesetzt ist, so daß aus dem Innenbehälter austretendes Gas zur Umgebungsluft abgeleitet werden kann und sich nicht in höherer Konzentration in dem Zwischenraum ansammeln kann.

[0016] Bei Verwendung in Booten ist darauf zu achten, daß diese mindestens eine Öffnung oberhalb der Wasserlinie angeordnet ist und entweder durch die Einbaulage des Gasbehälters oder durch einen Verbindungsschlauch sichergestellt ist, daß diese Öffnung nach Außenbord geführt ist.

[0017] Nach einer Variante der Erfindung ist die Schutzeinrichtung doppelwandig. Nach einer anderen Variante bildet eine Innenwand gleichzeitig den Gasbehälter.

[0018] Nach einer Variante ist die Schutzeinrichtung mindestens zweiteilig, wobei die beiden Teile voneinander trennbar sind, um einen Gasbehälter, wie z.B. eine Gasflasche, einsetzen zu können.

[0019] Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind am Schutzmantel mehrere Behälteraufhängungen angebracht, die beispielsweise Gewindehülsen sind, die entweder nur am Schutzmantel befestigt sind oder auch durch den Zwischenraum hindurchragen und an einem Innenbehälter befestigt sind.

[0020] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

einen Querschnitt einer Schutzeinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 2

eine Schutzeinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

[0021] Fig. 1 zeigt einen Gasbehälter 1, dessen Innenraum 2 mit Flüssiggas befüllbar ist. Der Gasbehälter 1 hat einen Befüll- und Entleerschacht 3, der hier ein Innengewinde 4 aufweist, in das ein herkömmliches Absperrventil einschraubbar ist. An dieses nicht dargestellte Absperrventil ist eine Rohrleitung anschließbar, die zu dem Gasverbraucher, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine führt.

[0022] Rings um den Gasbehälter 1 ist in einem Abstand ein Schutzmantel 5 angeordnet, wobei ein Zwischenraum zwischen der Außenwandung des Gasbehälters 1 und der Innenwandung des Schutzmantels 5 mit einem Dämpfungsmedium als Dämpfungsschicht 6 befüllt ist.

[0023] Das Dämpfungsmedium kann ein offenporiger Kunstharzschaum sein. Er kann auch aus einer losen Schüttung eines Dämpfungsmateriales bestehen. Das Material muß gute stoßdämpfende und schockabsorbierende Eigenschaften haben. Zusätzlich ist es wünschenswert, wenn das Material gute Wärmedämmungseigenschaften hat, um eine Erwärmung des Gasbehälters 1 bei höheren Außentemperaturen zu unterbinden. Auch soll das Dämpfungsmaterial nicht brennbar sein. Beispielsweise kommen als Dämpfungsmaterial in Frage: Mineralwolle, Glaswolle, eine Schüttung aus Perlitkörnern und sonstige bekannte Materialien, die die stoßdämpfende, schockabsorbierende, wärmedämmende und nicht brennbare Eigenschaft haben.

[0024] Der Schutzmantel 5 besteht ebenfalls aus elastischem Material, wobei sich besonders in Kunstharz eingebettete Fasern eignen, wie z.B. Glasfasern oder Carbonfasern, die sich bei mechanischer Belastung, wie z.B. einem Aufprall auf einen harten Gegenstand, verformen und damit Verformungsenergie auf das Dämpfungsmedium übertragen und damit den Gasbehälter 1 vor direkter Krafteinwirkung schützen.

[0025] Der Gasbehälter 1 kann aus Stahl und insbesondere Edelstahl bestehen. Er kann aber auch aus gasdichtem Kunststoff gefertigt sein.

[0026] In der Praxis ist nicht auszuschließen, daß der Gasbehälter 1 undicht wird, sei es durch Korrosion, Materialermüdung oder auch bei sehr starker Krafteinwirkung durch Bruch. Damit sich in dem mit dem Dämpfungsmedium gefüllten Zwischenraum keine größeren Gasmengen ansammeln, ist vorgesehen, daß der Schutzmantel 5 mindestens eine, in der Praxis mehrere Entlüftungsschächte als Öffnungen 7 aufweist, die sich in das Dämpfungsmedium hinein erstrecken. Der Entlüftungsschacht ist eine Hülse 8, die mehrere radiale Löcher 9 aufweist. Der Entlüftungsschacht ist - bezogen auf die normale Einbaulage - im unteren Bereich und vorzugsweise am Boden 10 des Schutzmantels 5 angeordnet, damit im Zwischenraum, der das Dämpfungsmedium enthält, befindliches Gas durch Schwerkraftwirkung abfließen kann. Durch den Entlüftungsschacht wird auch verhindert, daß sich im Zwischenraum zwischen dem Gasbehälter 1 und dem Schutzmantel 5 ein Überdruck gegenüber Atmosphärendruck aufbauen kann.

[0027] Bei Einbau in Booten ist darauf zu achten, daß der Entlüftungsschacht oberhalb der Wasserlinie liegt und über eine Rohrleitung oder einen Schlauch mit "Außenbords" verbunden ist, damit sich abfließendes Gas nicht im Bootsinneren ansammeln kann.

[0028] In analoger Weise ist beim Einbau in geschlossenen Räumen von Kraftfahrzeugen der Entlüftungsschacht mit Außenluft zu verbinden.

[0029] Bei Verwendung in Kraftfahrzeugen wird der Gasbehälter als "Tank" fest eingebaut. Zu diesem Zweck hat die Schutzeinrichtung nach der Erfindung mehrere Behälteraufhängungen 11, die beispielsweise als Gewindehülsen ausgeführt sind, die sich in das Dämpfungsmedium hinein erstrecken können und auch am Gasbehälter 1 befestigt sein können. Ist der Gasbehälter 1 aus Metall, so können diese Gewindehülsen an der Außenwand des Gasbehälters angeschweißt oder angelötet sein.

[0030] Die Variante der Fig. 2 ist für die Verwendung von einsetzbaren Gasflaschen vorgesehen. Hier kann bei Bedarf eine herkömmliche Gasflasche in die Schutzeinrichtung eingesetzt werden. Diese Gasflasche ist nur schematisch dargestellt. Sie enthält einen Innenraum 2 und einen Befüll- und Entleerschacht 3. Die Schutzeinrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel doppelwandig ausgeführt. Sie hat eine Innenwand 12a, 12b, einen Schutzmantel 5a, 5b und in einem Zwischenraum zwischen der Innenwand und dem Schutzmantel das Dämpfungsmedium 6a, 6b. Zum Austauschen des Gasbehälters 1 ist die Schutzeinrichtung in zwei Teile 13 und 14 aufgeteilt, die über ein Scharnier 15 miteinander verbunden sind, so daß das Oberteil 14 aufgeklappt werden kann. Ist die Gasflasche eingesetzt, so können die beiden Teile 13 und 14 durch einen herkömmlichen Spannverschluß 16 miteinander verbunden werden.

[0031] Der Entlüftungsschacht als Hülse 8 oder die Entlüftungsschächte durchdringen bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Innenwand 12a, damit der den Gasbehälter 1 aufnehmende Raum nach außen entlüftet ist.

Ansprüche

1. Schutzeinrichtung für Gasbehälter, insbesondere für Gasbehälter von Kraftfahrzeugen und Booten, mit einem befüll- und entleerbaren Gasbehälter (1), einem diesen in einem Abstand umgebenden Schutzmantel (5) und einer zwischen dem Gasbehälter (1) und dem Schutzmantel (5) angeordneten gasdurchlässigen Dämpfungsschicht (6), wobei der Schutzmantel (5) mindestens eine in die Dämpfungsschicht (6) hineinragende Öffnung (7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die mindestens eine Öffnung (7) eine Hülse (8) mit radialen Löchern (9) eingesetzt ist, die in die Dämpfungsschicht als Entlüftungsschacht hineinragt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsschicht (6) aus offenporigem Schaumstoff oder einer Schüttung aus elastischen Partikeln als Dämpfungsmedium besteht.

3. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schutzmantel (5) aus in Kunstharz eingebetteten Glas- oder Carbonfasern besteht.

4. Schutzeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzeinrichtung mehrwandig ausgebildet ist, wobei Zwischenräume zwischen den sich gegenüberliegenden Wänden (12a, 12b, 5a, 5b) mit dem Dämpfungsmedium gefüllt sind.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (8) zylindrisch ist und sich durch die einander gegenüberliegenden Wände (12a, 5a) hindurch erstreckt.

6. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus zwei Teilen (13, 14) besteht, die über ein Scharnier (15) miteinander gekoppelt sind.

7. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Schutzmantel (5; 5a) mindestens zwei Befestigungseinrichtungen (11) zur Befestigung der Schutzeinrichtung vorgesehen sind.

8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungseinrichtungen (11) Gewindehülsen sind.

9. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewindehülsen an aneinanderliegenden Wänden (5a, 12a) befestigt sind.

10. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsschicht (6) aus wärmeisolierendem Material besteht.

Zeichnung